อ่าน 3 นาที
ความหนาแน่นรวม
ใน วิทยาศาสตร์วัสดุ ความ หนาแน่นรวม หรือที่เรียก ว่าความหนาแน่น ปรากฏ เป็น คุณสมบัติของวัสดุ ที่กำหนดโดย มวล ของอนุภาคจำนวนมากของวัสดุหารด้วย ปริมาตรรวม ปริมาตรรวม ถูกกำหนดให้เป็น...
ความหนาแน่นรวม
ในวิทยาศาสตร์วัสดุความหนาแน่นรวมหรือที่เรียกว่าความหนาแน่น ปรากฏ เป็นคุณสมบัติของวัสดุที่กำหนดโดยมวลของอนุภาคจำนวนมากของวัสดุหารด้วยปริมาตรรวม ปริมาตรรวม ถูกกำหนดให้เป็น ปริมาตรทั้งหมด ที่อนุภาคครอบครอง รวมถึงปริมาตรของอนุภาคเอง ปริมาตร ช่องว่างระหว่างอนุภาค และ ปริมาตรรูพรุนภายในของอนุภาค[ 1 ]
ความหนาแน่นรวมมีประโยชน์ สำหรับวัสดุต่างๆ เช่นผงเม็ดและของแข็งที่ "แบ่งส่วน" อื่นๆโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อใช้ในการอ้างอิงถึง ส่วนประกอบ ของแร่ธาตุ ( ดินกรวด) สารเคมีส่วนประกอบทางเภสัชกรรมอาหาร หรือมวลของอนุภาคหรืออนุภาคขนาด ต่างๆ ( อนุภาค )
ความหนาแน่นรวมไม่เหมือนกับความหนาแน่นของอนุภาคซึ่งเป็นคุณสมบัติภายในของของแข็งและไม่รวมปริมาตรของช่องว่างระหว่างอนุภาค (ดู: ความหนาแน่นของวัสดุที่ไม่อัดแน่น ) ความหนาแน่นรวมเป็นคุณสมบัติภายนอกของวัสดุ มันสามารถเปลี่ยนแปลงได้ขึ้นอยู่กับวิธีการจัดการวัสดุ ตัวอย่างเช่น ผงที่เทลงในกระบอกจะมีค่าความหนาแน่นรวมเฉพาะค่าหนึ่ง หากกระบอกถูกรบกวน อนุภาคผงจะเคลื่อนที่และมักจะตกตะกอนใกล้กันมากขึ้น ส่งผลให้มีความหนาแน่นรวมสูงขึ้น ด้วยเหตุนี้ ความหนาแน่นรวมของผงจึงมักถูกรายงานทั้งในรูปของความหนาแน่น "ที่ตกตะกอนอย่างอิสระ" (หรือความหนาแน่น "ที่เท") และความหนาแน่น "ที่อัดแน่น" (โดยความหนาแน่นที่อัดแน่นหมายถึงความหนาแน่นรวมของผงหลังจากกระบวนการอัดแน่นที่กำหนด ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับการสั่นสะเทือนของภาชนะ[ 2 ] )
ดิน
ความหนาแน่นรวมของดินขึ้นอยู่กับองค์ประกอบแร่ธาตุของดินและระดับการอัดแน่นเป็น อย่างมาก [ 3 ] ความหนาแน่นของควอตซ์อยู่ที่ประมาณ2.65 กรัม/ซม³แต่ความหนาแน่นรวม (แห้ง) ของดินแร่โดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของความหนาแน่นนั้น คือระหว่าง1.0 และ 1.6 กรัม/ซม³ในทางตรงกันข้าม ดินที่มีคาร์บอนอินทรีย์ในดินสูงและดินเหนียวที่ร่วนซุยบางส่วนมักมีความหนาแน่นรวมต่ำกว่า ((<1.0 g/cm³ )เนื่องจากการรวมกันของความหนาแน่นต่ำของวัสดุอินทรีย์เองและความพรุน ที่เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น ดินพีทมีความหนาแน่นรวมตั้งแต่0.02 ถึง 0.98 กรัม/ซม³ [ 4 ]ในการศึกษาอย่างละเอียดซึ่งใช้ตัวอย่างที่วิเคราะห์ 6,000 ตัวอย่างในสหภาพยุโรป แผนที่ความละเอียดสูง (100 ม.) ของความหนาแน่นของดินสำหรับ 0-20 ซม. โดยใช้แบบจำลองการถดถอย[ 5 ] พื้นที่เพาะปลูกมีความหนาแน่นสูงกว่าป่าไม้เกือบ 1.5 เท่า
ความหนาแน่นรวมของดินมักจะถูกกำหนดจากตัวอย่างแกนดินซึ่งได้มาจากการเจาะแกนดินด้วยเครื่องมือเจาะโลหะที่ระดับความลึกและชั้นดินที่ต้องการ[ 6 ]วิธีนี้จะให้ตัวอย่างดินที่มีปริมาตรรวมที่ทราบV tจากตัวอย่างนี้สามารถกำหนดความหนาแน่นรวมแบบเปียกและความหนาแน่นรวมแบบแห้งได้[ 7 ]
สำหรับการหาความหนาแน่นรวมแบบเปียก (ความหนาแน่นรวมทั้งหมด) จะชั่งน้ำหนักตัวอย่างดิน ซึ่งจะได้มวลM tส่วนการหาความหนาแน่นรวมแบบแห้ง จะนำตัวอย่างดินไปอบแห้งแล้วชั่งน้ำหนักอีกครั้ง จะได้มวลของอนุภาคดินM sความสัมพันธ์ระหว่างมวลทั้งสองนี้คือM t = M s + M lโดยที่M lคือมวลของสารที่สูญเสียไปในระหว่างการอบแห้ง (ส่วนใหญ่คือน้ำ) ความหนาแน่นรวมแบบแห้งและแบบเปียกคำนวณได้ดังนี้
ความหนาแน่นรวมแห้ง = มวลของดิน / ปริมาตรทั้งหมด
ความหนาแน่นรวมเมื่อเปียก = มวลของดินบวกของเหลว / ปริมาตรทั้งหมด
ความหนาแน่นแห้งของดินมีความสัมพันธ์ผกผันกับความพรุนของดินนั้น กล่าวคือ ยิ่งมีช่องว่างในดินมากเท่าไร ค่าความหนาแน่นก็จะยิ่งต่ำลงเท่านั้น ความหนาแน่นของบริเวณภายในโลกยังมีความสัมพันธ์กับความเร็วของคลื่นแผ่นดินไหวที่เดินทางผ่านบริเวณนั้นด้วย สำหรับคลื่น Pนั้น ได้มีการหาปริมาณโดยใช้ความสัมพันธ์ของ Gardnerแล้ว ยิ่งความหนาแน่นสูงเท่าไร ความเร็วก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น
ดูเพิ่มเติม
- ผลของถั่วบราซิล
- การวิเคราะห์ลักษณะช่องว่างในดิน
- ความพรุนที่มีประสิทธิภาพ
- เครื่องวัดความหนาแน่น
- ความหนาแน่นเชิงจำนวน
หมายเหตุ
- ^ Buckman, Harry O.; Brady, Nyle C. (1960). ลักษณะและคุณสมบัติของดิน - ตำราเรียนวิชาปฐพีวิทยาสำหรับวิทยาลัย (ฉบับที่ 6). นครนิวยอร์ก: Macmillan. หน้า 50.
- ^ "ความหนาแน่นของผง - ความหนาแน่นของของแข็งจำนวนมาก - คุณสมบัติของผงจำนวนมาก - ความหนาแน่นของผงหลวม - ความหนาแน่นของผงที่อัดแน่น - PowderProcess.net" . www.powderprocess.net . สืบค้นเมื่อ2018-02-22 .
- ↑นาวาซ, มูฮัมหมัด ฟาร์ราค; บูร์รี, กีเฮม; โทรลาร์ด, ฟาเบียน (2013) "ผลกระทบจากการบดอัดดินและการสร้างแบบจำลอง. ทบทวน" . พืชไร่เพื่อการพัฒนาที่ยั่งยืน . 33 (2): 291– 309. ดอย : 10.1007/ s13593-011-0071-8
- ^ Soane, BD (1990). "บทบาทของอินทรียวัตถุในการอัดแน่นของดิน: การทบทวนแง่มุมเชิงปฏิบัติบางประการ" การวิจัยดินและการไถพรวน 16 ( 1– 2 ): 179– 201. Bibcode : 1990STilR..16..179S . doi : 10.1016/0167-1987(90)90029-D .
- ^ Panagos, Panos; De Rosa, Daniele; Liakos, Leonidas; Labouyrie, Maeva; Borrelli, Pasquale; Ballabio, Cristiano (2024-04-01). "การประเมินความหนาแน่นของดินในยุโรป" . เกษตรกรรม ระบบนิเวศ และสิ่งแวดล้อม . 364 108907. Bibcode : 2024AgEE..36408907P . doi : 10.1016/j.agee.2024.108907 . hdl : 11563/181221 .
- ^กรมอนุรักษ์ทรัพยากรธรรมชาติของกระทรวงเกษตรสหรัฐฯ "ตัวชี้วัดคุณภาพดิน -- ความหนาแน่นรวม" เก็บถาวรเมื่อ 13 เมษายน 2020 ที่ Wayback Machineเรียกดูเมื่อ 5 ธันวาคม 2013
- ^ห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอน "คู่มือการเก็บข้อมูล RESRAD บทที่ 2 -- ความหนาแน่นของดิน" สืบค้นเมื่อ 26 พฤษภาคม 2012 เก็บถาวรเมื่อ 15 กันยายน 2016 ที่ Wayback Machine
ลิงก์ภายนอก
- พอดแคสต์ของมหาวิทยาลัยเลสเตอร์ เรื่อง 'วิธีการวัดความหนาแน่นของวัสดุแห้ง' เก็บถาวรเมื่อวันที่ 26 เมษายน 2555 ที่Wayback Machine
- 'การหาค่าความหนาแน่นรวม'
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ความหนาแน่นรวม
ใน วิทยาศาสตร์วัสดุ ความ หนาแน่นรวม หรือที่เรียก ว่าความหนาแน่น ปรากฏ เป็น คุณสมบัติของวัสดุ ที่กำหนดโดย มวล ของอนุภาคจำนวนมากของวัสดุหารด้วย ปริมาตรรวม ปริมาตรรวม ถูกกำหนดให้เป็น...
ดิน
ความหนาแน่นรวมของดินขึ้นอยู่กับองค์ประกอบแร่ธาตุของดินและระดับ การอัดแน่น เป็น อย่างมาก [ 3 ] ความหนาแน่นของ ควอตซ์ อยู่ที่ประมาณ 2.65 กรัม/ซม ³ แต่ความหนาแน่นรวม (แห้ง) ของดินแร่โดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณครึ่งหนึ่งของความหนาแน่นนั้น คือระหว่าง 1.0 และ 1.
ดูเพิ่มเติม
ผลของถั่วบราซิล การวิเคราะห์ลักษณะช่องว่างในดิน ความพรุนที่มีประสิทธิภาพ เครื่องวัดความหนาแน่น ความหนาแน่นเชิงจำนวน
หมายเหตุ
^ Buckman, Harry O.; Brady, Nyle C. (1960). ลักษณะและคุณสมบัติของดิน - ตำราเรียนวิชาปฐพีวิทยาสำหรับวิทยาลัย (ฉบับที่ 6). นครนิวยอร์ก: Macmillan. หน้า 50.