Alternative methodology of porous media bulk density measurement in didactic physics laboratories
| Autor: | Luiz F. Pires, Sérgio da Costa Saab, André Maurício Brinatti, Mario A. Camargo |
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| Jazyk: | portugalština |
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: | |
| Zdroj: | Revista Brasileira de Ensino de Física, Vol 42 (2020) Revista Brasileira de Ensino de Física, Volume: 42, Article number: e20200314, Published: 28 OCT 2020 Revista Brasileira de Ensino de Física v.42 2020 Revista Brasileira de Ensino de Física Sociedade Brasileira de Física (SBF) instacron:SBF |
| ISSN: | 1806-9126 |
| Popis: | Quando se estuda a qualidade física de meios porosos como o solo uma propriedade de bastante relevância é a sua densidade, ρs. As medidas de ρs são importantes devido à influência desta propriedade em outras deste sistema poroso (e.g., porosidade, umidade volumétrica, armazenamento de água, etc). Neste trabalho propõe-se uma metodologia alternativa para a medida de ρs, chamada de método da sela a vácuo. A impermeabilização da amostra, contrário aos métodos tradicionais como torrão parafinado, é feita utilizando embalagem plástica com posterior evacuação do ar interno usando bomba de vácuo. Medidas de ρs pelo método do torrão parafinado foram utilizadas como referência. Os resultados obtidos mostram que em relação ao método do torrão parafinado, ρs medido pelo método da sela a vácuo é, em média, subestimado para todos os diferentes tipos de solos analisados. O método proposto é mais rápido e apresenta maior confiabilidade na impermeabilização que o método tradicional, além disso, permite reutilizar a amostra para novas medidas. O novo método ainda pode ser facilmente implementado em laboratórios de ensino de física para o ensino médio e para o ensino superior nos cursos de bacharelado, engenharias e agronomia. Por se tratar de um método que envolve pouco manuseio, rápido e de fácil implementação, torna-se ideal para o estudo não somente de ρs, mas também de conceitos envolvidos em sua medida como massa, volume, massa específica, peso, peso aparente e empuxo. When the physical quality of porous media such as soil is studied one of the properties of great importance is its bulk density, ρs. Measurements of ρs have great relevance due to its influence in other porous system properties (e.g. porosity, volumetric water content, water storage, etc.). In this paper is proposed an alternative methodology of ρs measurement named vacuum-sealed method. Samples coating, contrary to the traditional methods such as the paraffin-coated, was carried out using a plastic packaging followed by the sample internal air evacuation through a vacuum pump device. The determination of the clod samples ρs by the paraffin-coated method was utilized as a reference. The obtained results showed that compared to the paraffin-coated method, the average ρs measured by the vacuum-sealed method presented underestimated values considering all the soils analyzed. The proposed method is faster and has greater coating reliability than the traditional method with the additional advantage of sample reuse for new measurements. The new method can also be easily implemented in teaching physics laboratories in high school grade and bachelor’s, engineering, and environmental science courses. As a method that requires minimal sample preparation, easy to implement, and fast, it becomes ideal for the study not only of ρs but also to the discussion of concepts involved in its measurement such as mass, volume, weight, apparent weight and buoyancy force. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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