স্পষ্টত ঘনত্ব: সূত্র, ইউনিট এবং সমাধান ব্যায়াম - শারীরিক - 2025

আপাত ঘনত্ব একটি নমুনা তার ভর এবং অবিকৃত ভলিউম মধ্যে ভাগফল, যা সব শূণ্যস্থান অন্তর্ভুক্ত বা ছিদ্র করে এটা রয়েছে হিসাবে সংজ্ঞায়িত করা হয়। যদি এই স্পেসগুলিতে বায়ু থাকে তবে আপাত ঘনত্ব ρ _বি বা বাল্ক ঘনত্ব হ'ল:

ρ _b = ভর / ভলিউম = _কণার ভর + _{বায়ু} ভর / _কণার আয়তন + _{বায়ুর} পরিমাণ of

চিত্র 1. মাটি বৈশিষ্ট্যযুক্ত করতে বাল্ক ঘনত্ব খুব গুরুত্বপূর্ণ। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স।

একটি মাটির নমুনার বাল্ক ঘনত্ব গণনা করার সময়, ভর ধ্রুবক না হওয়া পর্যন্ত এটি 105 ডিগ্রি সেন্টিগ্রেডে একটি চুলায় প্রাক শুকনো করা উচিত, এটি নির্দেশ করে যে সমস্ত বায়ু বাষ্প হয়ে গেছে।

এই সংজ্ঞা অনুসারে, মাটি বা শুকনো ঘনত্বের আপাত ঘনত্ব এইভাবে গণনা করা হয়:

ρ _গুলি = কঠিন উপাদান / ওজন _সলিড ভলিউম + + _বিল ভলিউম

এম _এর শুকনো ওজন বা ভর এবং ভি _টি = ভি _এস + ভি _পি হিসাবে মোট ভলিউম হিসাবে চিহ্নিত করে সূত্রটি হ'ল:

ρ _s = এম _এস / ভি _টি

ইউনিট

আন্তর্জাতিক সিস্টেম ইউনিটগুলিতে বাল্ক ঘনত্বের ইউনিটগুলি কেজি / মি ³ । তবে অন্যান্য ইউনিট যেমন জি / সেন্টিমিটার ³ এবং মেগগ্রাম / কিউবিক মিটার: এমজি / এম ³ এছাড়াও ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়।

অন্যান্য গুণাবলীর মধ্যে যেমন এটি নিকাশী এবং বায়ু সঞ্চারের ইঙ্গিত দেয় তেমনি মাটির মতো ভিন্ন ভিন্ন এবং ছিদ্রযুক্ত উপকরণগুলির ক্ষেত্রে স্পষ্ট ঘনত্বের ধারণাটি খুব কার্যকর।

উদাহরণস্বরূপ, দুর্বল ছিদ্রযুক্ত মাটিতে উচ্চ বাল্ক ঘনত্ব রয়েছে, কমপ্যাক্ট রয়েছে এবং ছিদ্রযুক্ত মাটির বিপরীতে সহজেই জল প্রবণ হয়।

যখন নমুনার ছিদ্রগুলিতে জল বা অন্য তরল থাকে, শুকানোর পরে ভলিউম হ্রাস পায়, অতএব, গণনাগুলি তৈরি করার সময়, মূল পানির অনুপাতটি জানতে হবে (সমাধানিত উদাহরণটি দেখুন)।

মাটির বাল্ক ঘনত্ব

মাটি সহ সাধারণভাবে উপকরণগুলির স্পষ্ট ঘনত্ব অত্যন্ত পরিবর্তনশীল, যেহেতু কমপ্যাকশন ডিগ্রি, জৈব পদার্থের উপস্থিতি, তার গঠন, কাঠামো, গভীরতা এবং অন্যান্যগুলির মতো কারণ রয়েছে যা আকৃতি এবং আকারকে প্রভাবিত করে। ছিদ্র স্থান পরিমাণ।

মাটিগুলি অজৈব পদার্থ, জৈব পদার্থ, বায়ু এবং জলের একটি ভিন্ন ভিন্ন মিশ্রণ হিসাবে সংজ্ঞায়িত হয়। এগুলি স্পর্শে জমিনে সূক্ষ্ম, মাঝারি বা মোটা হতে পারে, যখন উপাদান উপাদানগুলি বিভিন্ন উপায়ে সাজানো যেতে পারে, কাঠামো হিসাবে পরিচিত একটি পরামিতি।

জৈব পদার্থের উচ্চ শতাংশের সাথে সূক্ষ্ম, সুগঠিত মাটিতে আপাত ঘনত্বের মান কম থাকে। বিপরীতে, কম জৈব পদার্থ এবং সামান্য কাঠামোযুক্ত ঘন জমিগুলির উচ্চতর মান থাকে।

টেক্সচার অনুযায়ী স্পষ্টতই ঘনত্ব

এর গঠন অনুসারে, আপাত ঘনত্বের নিম্নলিখিত মান রয়েছে:

জমিন	আপাত ঘনত্ব (গ্রাম / সেমি 3)
জরিমানা	1.00 - 1.30
মধ্যমা	1.30 - 1.50
স্থূল	1.50 - 1.70

এই মানগুলি একটি সাধারণ রেফারেন্স হিসাবে পরিবেশন করে। উদ্ভিদর অবশিষ্টাংশে প্রচুর পরিমাণে পীটযুক্ত মাটিতে, আপাত ঘনত্ব 0.25 গ্রাম / সেমি ^{3 এর চেয়ে} কম হতে পারে, যদি এটি আগ্নেয়গিরির খনিজ মাটি হয় তবে এটি প্রায় 0.85 গ্রাম / সেমি ^{3 এর কাছাকাছি}, খুব সংক্রামিত জমিতে এটি 1.90 গ্রাম / সেমি ³ ।

গভীরতা অনুযায়ী আপাত ঘনত্ব

আপাত ঘনত্বের মানটি গভীরতার সাথেও বৃদ্ধি পায়, যেহেতু মাটি সাধারণত আরও কমপ্যাক্ট থাকে এবং জৈব পদার্থের শতাংশ কম থাকে।

ভূখণ্ডের অভ্যন্তরটি অনুভূমিক স্তর বা স্তর দ্বারা গঠিত, যাকে দিগন্ত বলে। দিগন্তের বিভিন্ন টেক্সচার, রচনা এবং সংযোগ রয়েছে। সুতরাং তারা আপাত ঘনত্বের ক্ষেত্রে বিভিন্নতা উপস্থাপন করে।

চিত্র 2. একটি মাটির প্রোফাইল বিভিন্ন দিগন্ত দেখায়। সূত্র: উইকিমিডিয়া কমন্স।

মাটির একটি গবেষণা তার প্রোফাইলের উপর ভিত্তি করে তৈরি হয়, যা বিভিন্ন দিগন্তের সমন্বয়ে থাকে যা একে অপরকে সুশৃঙ্খলভাবে উল্লম্বভাবে অনুসরণ করে।

আপাত ঘনত্ব পরিমাপ করবেন কীভাবে?

যেহেতু বাল্ক ঘনত্বের পরিবর্তনশীলতা খুব বড়, এটি প্রায়শই বিভিন্ন পদ্ধতি দ্বারা সরাসরি পরিমাপ করতে হয়।

সবচেয়ে সহজ পদ্ধতিটি হ'ল মাটি থেকে একটি নমুনা বের করা, এটিতে পরিচিত ভলিউমের একটি স্পেস মেটাল সিলিন্ডার দিয়ে কিছুটা andোকানো এবং মাটিটি সংক্ষিপ্ত না হওয়া নিশ্চিত করা। নিষ্কাশন করা নমুনা সিল করা হয়, আর্দ্রতা হ্রাস বা বৈশিষ্ট্যগুলির পরিবর্তন এড়াতে।

তারপরে পরীক্ষাগারে নমুনাটি উত্তোলন করা হয়, ওজন করা হয় এবং তারপরে ২৪ ঘন্টা শুকানোর জন্য 105 º সি একটি চুলায় রাখা হয়।

যদিও এটি মাটির শুকনো ঘনত্ব সন্ধান করার সহজতম উপায়, এটি খুব আলগা জমিনযুক্ত বা পাথর পূর্ণ মাটির জন্য সর্বাধিক প্রস্তাবিত নয়।

এইগুলির জন্য, একটি গর্ত খনন এবং উত্তোলিত পৃথিবী সংরক্ষণের পদ্ধতিটি সর্বোত্তম, যা শুকানোর জন্য নমুনা হবে। খনন গর্তে শুকনো বালি বা জল byেলে নমুনার পরিমাণটি নির্ধারণ করা হয়।

যে কোনও ক্ষেত্রে, নমুনা থেকে এটি চিহ্নিত করতে মাটির খুব আকর্ষণীয় বৈশিষ্ট্য নির্ধারণ করা সম্ভব। নিম্নলিখিত সমাধান অনুশীলন এটি কীভাবে করবেন তা বর্ণনা করে।

অনুশীলনের সমাধান হয়েছে

নমুনা সিলিন্ডার থেকে 100 মিমি দৈর্ঘ্যের একটি কাদামাটির নমুনা আঁকা, এর অভ্যন্তরীণ ব্যাসটিও 100 মিমি। যখন ওজন করা হয়, 1531 গ্রামের একটি ভর পাওয়া যায় যা একবার শুকনো হ্রাস করে 1178 গ্রামে পরিণত হয়। কণাগুলির নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ ২.75।। এটি গণনা করতে বলা হয়:

ক) নমুনার বাল্ক ঘনত্ব

খ) আর্দ্রতা বিষয়বস্তু

গ) অকার্যকর অনুপাত

d) শুকনো ঘনত্ব

e) স্যাচুরেশন ডিগ্রি

চ) বায়ু সামগ্রী

সমাধান

অপরিবর্তিত ভলিউম ভি _টি নমুনার আসল ভলিউম। ব্যাস ডি এবং উচ্চতা h এর সিলিন্ডারের জন্য, ভলিউমটি হ'ল:

ভী _{সিলিন্ডার} = ভী _টি = বেস x উচ্চতা = πD এলাকা ² /4 = π এক্স (100 × 10 ^-3 মিটার) ² x এর 100 X 10 ^-3 মিঃ / 4 = 0.000785 মি ³

বিবৃতিতে বলা হয়েছে যে নমুনার ভর এম _এস = 1531 জি, সুতরাং শুরুতে দেওয়া সমীকরণ অনুসারে:

ρ _বি = এম _এস / ভি _টি = 1531 গ্রাম / 0.000785 মি ³ = 1950 319 জি / এম ³ = 1.95 এমজি / এম ³

সমাধান খ

আমাদের যেহেতু মূল ভর এবং শুকনো ভর রয়েছে তাই নমুনায় থাকা জলের ভর এই দুটিয়ের পার্থক্য:

এম _জল = 1531 গ্রাম - 1178 গ্রাম = 353 গ্রাম

নমুনায় আর্দ্রতার শতাংশ নিম্নলিখিত হিসাবে গণনা করা হয়:

% আর্দ্রতা = (_{জলের পরিমাণ} / এমএস) x 100% = (353 গ্রাম / 1178 গ্রাম) = 29. 97%

সমাধান গ

শূন্য রেশিওটি খুঁজে পেতে, নমুনা ভি _{টি এর} মোট ভলিউমটি এটিকে ভেঙে ফেলতে হবে:

ভি _টি = ভি _কণা + _{ছিদ্রের} পরিমাণ

কণা দ্বারা দখল ভলিউম শুকনো ভর এবং নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ থেকে প্রাপ্ত হয়, বিবৃতি থেকে প্রাপ্ত তথ্য। নির্দিষ্ট মাধ্যাকর্ষণ গুলি _ছ উপাদানের ঘনত্ব এবং স্ট্যান্ডার্ড অবস্থার অধীনে জলের ঘনত্ব মধ্যে ভাগফল হয়, সেইজন্য উপাদানের ঘনত্ব হল:

ρ = s _g x ρ _জল = 2.75 x 1 গ্রাম / সেমি ³ = 2.75 গ্রাম / সেমি ³

ρ = এম _এস / ভি _এস → ভি _এস = 1.178 গ্রাম / 2.75 গ্রাম / সেমি ³ = 0.428 সেমি ³ = 0.000428 মি ³

নমুনায় ভয়েডগুলির পরিমাণ হ'ল ভি _ভি = ভি _টি - ভি _এস = 0.000785 মি ³ - 0.000428 মি ³ = 0.000357 মি ³ ।

শূন্য অনুপাত ই:

e = V _v / V _s = 0.000357 মি ³ / 0.000428 মি ³ = 0.83

সমাধান d

নমুনাটির শুকনো ঘনত্বটি সূচনা হিসাবে নির্দেশিত হিসাবে গণনা করা হয়:

ρ _গুলি কঠিন উপাদান / ভলিউমের = ওজন _{কঠিন বস্তুর} + ভলিউম _{ছিদ্র} = 1178 গ্রাম / 0,000785 মি ³ = 1.5 mg / মি ³

সমাধান ই

স্যাচুরেশনের ডিগ্রি হ'ল এস = (ভি _{ওয়াটার} / ভি _ভি) x 100%। যেহেতু আমরা নমুনায় জলের ভর, আইটেম বিতে গণনা করা) এবং এর ঘনত্ব জানি তাই এর পরিমাণের গণনা অবিলম্বে:

ρ _জল = এম _জল / ভি _জল → ভি _জল = 353 গ্রাম / 1 গ্রাম / সেমি ³ = 353 সেমি ³ = 0.000353 মি ³

অন্যদিকে, voids এর ভলিউম আইটেম সিতে গণনা করা হয়েছিল)

এস = (0.000353 মি ³ / 0.000357 মি ³) x 100% = 98.9%

সমাধান চ

অবশেষে, বাতাসের শতাংশের পরিমাণটি হ'ল এ = (ভি _{এয়ার} / ভি _টি) x 100%। বায়ু ভলিউম এর সাথে সম্পর্কিত:

ভি _ভি - ভি _জল = 0.000357 মি ³ - 0.000353 মি ³ = 0.000004 মি ³

এ = (ভি _{এয়ার} / ভি _টি) x 100% = (0.000004 মি ³ / 0.000785 মি ³) x100% = 0.51%

তথ্যসূত্র

1. বেরি, পি। সোয়েল মেকানিক্স। ম্যাকগ্রা হিল
2. Constrummatics। আপাত ঘনত্ব. পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: কনস্ট্রুমেটিকা ​​ডট কম।
3. NRCS। মাটির বাল্ক ঘনত্ব। উদ্ধার করা হয়েছে: nrcs.usda.gov থেকে।
4. UNAM। এডাফোলজি বিভাগ। মাটি পদার্থবিজ্ঞান বিশ্লেষণমূলক পদ্ধতি ম্যানুয়াল। পুনরুদ্ধার করা হয়েছে: geologia.unam.mx।
5. উইকিপিডিয়া। বাল্ক ডেনসিটি পুনরুদ্ধার: en.wikedia.org থেকে।
6. উইকিপিডিয়া। মেঝে। পুনরুদ্ধার: en.wikedia.org থেকে।