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Zusammensetzung der Böden

Storyboard

Die Hauptbestandteile des Bodens umfassen sowohl groben als auch feinen Sand, Schluff und Ton. Das Verhältnis dieser drei Komponenten variiert je nach Bodenart. Aufgrund signifikanter Unterschiede in der Partikelgröße zwischen diesen Komponenten entstehen Hohlräume, die als Poren bezeichnet werden. Diese Poren können Wasser aufnehmen oder den Fluss von Wasser erleichtern, was wiederum den Feuchtigkeitsgehalt des ungesättigten Teils des Bodens beeinflusst.

>Modell

ID:(363, 0)



Mechanismen

Iframe

>Top



Code
Konzept

Mechanismen

ID:(15197, 0)



Bodenmodell

Bild

>Top


Böden haben eine grundlegende Struktur aus verschiedenen Schichten, die auf ihre anfängliche Bildung und ihre Entwicklung zurückzuführen sind, beeinflusst von Faktoren wie Erosion und Vegetationswachstum. Obwohl die Dicke dieser Schichten erheblich variieren kann, zeigen sie klare Muster in Bezug auf ihren organischen Gehalt:

Bodenprofil (commons.wikimedia.org übersetzt)

O: Organische Oberflächenschicht

Diese Schicht entsteht durch die Anhäufung von organischem Material, das hauptsächlich aus sich zersetzendem Pflanzenmaterial und Humus besteht. Die Menge an organischem Material kann je nach Art der Vegetation und ihrem Entwicklungsstadium bis zu 100% erreichen.

A: Oberboden

Der A-Horizont entsteht durch eine Kombination aus mineralischer Erosion, der Zugabe von organischem Material aus dem oberen Horizont und den Aktivitäten von Bodenorganismen. Der Großteil dieser Schicht besteht aus den mineralischen Bestandteilen des Bodens, wobei der organische Anteil bis zu 10% betragen kann.

B: Unterboden

Der B-Horizont akkumuliert Mineralien und aus dem A-Horizont nach unten bewegte lixivierte Materialien. Diese Anreicherung kann auch durch Mineralien erfolgen, die aus anderen Gebieten transportiert werden, und durch chemische Prozesse innerhalb des Horizonts. In dieser Schicht bestehen die meisten Bestandteile aus Bodenmineralien, wobei der organische Anteil bis zu 5% betragen kann.

C: Substrat

Der C-Horizont entsteht hauptsächlich durch geologische Prozesse und trägt zur allgemeinen Geländeform bei. Er stellt Materialien bereit, die mit den oberen Schichten interagieren. In dieser Schicht bestehen die meisten Bestandteile aus Bodenmineralien, wobei der organische Anteil bis zu 1% betragen kann.

Die Dicke der ersten beiden Schichten kann von wenigen Zentimetern bis zu mehreren Dezimetern variieren, während die letzten Schichten von Dezimetern bis zu Metern reichen können. Es ist wichtig zu beachten, dass die in der Wikipedia-Abbildung angegebenen Dickenwerte nur als illustrierende Beispiele dienen und in der Realität erheblich variieren können.

ID:(15066, 0)



Verwendung von Sieben zum Trennen der Komponenten

Konzept

>Top


Boden besteht aus verschiedenen Anteilen von Sand, Schluff und Ton. Um das Verhalten des Bodens präzise zu modellieren, ist es erforderlich, seine Struktur als eine Mischung dieser Komponenten darzustellen.

Die einfachste Methode, um die Zusammensetzung einer bestimmten Probe zu bestimmen, besteht darin, die Masse jeder Komponente im Verhältnis zur Gesamtmasse zu berechnen. Hierfür ist es notwendig, jede Probe physisch in ihre Einzelkomponenten zu trennen und die Unterschiede in der Partikelgröße zu nutzen. Nach dem Trocknen und Zerkleinern des Bodens wird ein Siebprozess mit mehreren Sieben unterschiedlicher Größe durchgeführt, die je nach erforderlicher Genauigkeit ausgewählt werden:



Das Bild veranschaulicht ein Schema, das drei Komponenten trennt, die Messungen von Sand, Schluff und Ton entsprechen könnten. Es ist jedoch möglich, mehrere Siebe zu verwenden, um beispielsweise groben Sand, mittleren Sand und feinen Sand je nach Bedarf zu unterscheiden.

Die Hauptmassen sind daher:

• die Sandtrockenmasse (M_a): Masse aller Sandkörner.
• die Trockene Schlammmasse in der Probe (M_i): Masse aller Schluffkörner.
• die Masa seca de arcilla en la muestra (M_c): Masse aller Tonkörner.

ID:(2067, 0)



Mischen von Sand, Schluff und Ton

Konzept

>Top


Ein Dreiecksdiagramm, auch Ternärdiagramm genannt, ist eine graphische Darstellung zur Anzeige der Anteile von drei Komponenten wie Schluff, Sand und Ton. Dabei repräsentiert jede Ecke eine dieser drei Komponenten, und verschiedene Punkte innerhalb des Dreiecks stehen für unterschiedliche Kombinationen dieser Bestandteile.



Um ein Ternärdiagramm für Schluff, Sand und Ton zu interpretieren:

1. Identifizieren Sie die Standorte der Komponenten:
- Sand befindet sich in der Regel in der unteren linken Ecke.
- Schluff befindet sich in der unteren rechten Ecke.
- Ton ist oben in der Ecke zu finden.

2. Analysieren Sie die Mischungen:
- Punkte innerhalb des Dreiecks repräsentieren vielfältige Mischungen dieser drei Komponenten.

3. Verstehen Sie Linien und Zonen:
- Linien, die das Dreieck durchqueren, stehen für konstante Verhältnisse der drei Komponenten.
- Unterschiedliche Regionen innerhalb des Dreiecks entsprechen spezifischen Bodenklassifikationen.

Insbesondere können für die angegebenen Zonen folgende Reichweiten abgeschätzt werden:

Typ g_a g_i g_c
Ton 0-45 0-40 55-100
Lehm 23-53 28-50 40-60
Sand 85-100 0-15 0-10
Schluff 0-20 87-100 0-12
Lehmiger Ton 70-90 0-35 0-15
Sandiger Ton 45-80 0-28 20-35
Lehmschluff 45-65 0-20 35-55
Schluffiger Lehmschluff 0-50 50-87 0-27
Sandiger Lehmschluff 0-20 40-72 28-40
Lehmiger Schluff 0-20 40-60 40-60
Sandiger Lehm 20-45 15-53 28-40
Lehmiger Sand 45-85 0-50 0-20



wobei jeder Punkt die Bedingung erfüllen muss

g_a + g_i + g_c = 1

ID:(2070, 0)



Modell

Top

>Top



Parameter

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
\rho_a
rho_a
Dichte eines Sandkorns
kg/m^3
\rho_i
rho_i
Dichte eines Schluffkorns
kg/m^3
\rho_c
rho_c
Dichte eines Tonkorns
kg/m^3
\rho_s
rho_s
Festkörperdichte
kg/m^3
m_c
m_c
Masse einer Tonplatte
kg
m_a
m_a
Masse eines Sandkorns
kg
m_i
m_i
Masse eines Schlickkorns
kg
\rho_p
rho_p
Teilchendichte
kg/m^3
v_a
v_a
Volumen eines Sandkorns
m^3
v_i
v_i
Volumen eines Schlickkorns
m^3
v_c
v_c
Volumen eines Tonkorns
m^3

Variablen

Symbol
Text
Variable
Wert
Einheiten
Berechnen
MKS-Wert
MKS-Einheiten
N_a
N_a
Anzahl der Sandkörner in der Probe
-
N_i
N_i
Anzahl der Schluffkörner in der Probe
-
N_c
N_c
Anzahl der Tonkörner in der Probe
-
V_a
V_a
Festes Sandvolumen
m^3
V_i
V_i
Festes Schlammvolumen
m^3
V_c
V_c
Festes Tonvolumen
m^3
M_s
M_s
Gesamttrockenmasse der Probe
kg
M_c
M_c
Masa seca de arcilla en la muestra
kg
g_a
g_a
Massenanteil von Sand in der Probe
-
g_i
g_i
Massenanteil von Schluff in der Probe
-
g_c
g_c
Massenanteil von Ton in der Probe
-
M_a
M_a
Sandtrockenmasse
kg
M_i
M_i
Trockene Schlammmasse in der Probe
kg
V_s
V_s
Volumenkörper einer Komponente
m^3

Berechnungen


Zuerst die Gleichung auswählen: zu , dann die Variable auswählen: zu
g_a + g_i + g_c = 1 g_a = M_a / M_s g_c = M_c / M_s g_i = M_i / M_s M_s = M_a + M_l + M_c N_a = M_a / m_a N_c = M_c / m_c N_i = M_i / m_i rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c rho_s = M_s / V_s V_a = M_a / rho_a V_a = N_a * v_a V_c = M_c / rho_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_i = N_i * v_i V_s = V_a + V_l + V_c 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Berechnungen

Symbol
Gleichung
Gelöst
Übersetzt

Variable Gegeben Berechnen Ziel : Gleichung Zu verwenden
g_a + g_i + g_c = 1 g_a = M_a / M_s g_c = M_c / M_s g_i = M_i / M_s M_s = M_a + M_l + M_c N_a = M_a / m_a N_c = M_c / m_c N_i = M_i / m_i rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c rho_s = M_s / V_s V_a = M_a / rho_a V_a = N_a * v_a V_c = M_c / rho_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_i = N_i * v_i V_s = V_a + V_l + V_c 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s




Gleichungen

#
Gleichung

g_a + g_i + g_c = 1

g_a + g_i + g_c = 1


g_a =\displaystyle\frac{ M_a }{ M_s }

g_a = M_a / M_s


g_c =\displaystyle\frac{ M_c }{ M_s }

g_c = M_c / M_s


g_i =\displaystyle\frac{ M_i }{ M_s }

g_i = M_i / M_s


M_s = M_a + M_l + M_c

M_s = M_a + M_l + M_c


N_a = \displaystyle\frac{ M_a }{ m_a }

N_a = M_a / m_a


N_c = \displaystyle\frac{ M_c }{ m_c }

N_c = M_c / m_c


N_i = \displaystyle\frac{ M_i }{ m_i }

N_i = M_i / m_i


\rho_p = \rho_a g_a + \rho_i g_i + \rho_c g_c

rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c


\rho_s = \displaystyle\frac{ M_s }{ V_s }

rho_s = M_s / V_s


V_a =\displaystyle\frac{ M_a }{ \rho_a }

V_a = M_a / rho_a


V_a = N_a v_a

V_a = N_a * v_a


V_c =\displaystyle\frac{ M_c }{ \rho_c }

V_c = M_c / rho_c


V_c = N_c v_c

V_c = N_c * v_c


V_i =\displaystyle\frac{ M_i }{ \rho_i }

V_i = M_i / rho_i


V_i = N_i v_i

V_i = N_i * v_i


V_s = V_a + V_l + V_c

V_s = V_a + V_l + V_c


\displaystyle\frac{1}{ \rho_s }=\displaystyle\frac{ g_a }{ \rho_a }+\displaystyle\frac{ g_i }{ \rho_i }+\displaystyle\frac{ g_c }{ \rho_c }

1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c

ID:(15216, 0)



Gesamttrockenmasse der Probe

Gleichung

>Top, >Modell


Während der Analyse einer Probe besteht der erste Schritt darin, das enthaltene Wasser zu entfernen, um seinen Einfluss zu verhindern. Auf diese Weise erhalten wir die Gesamttrockenmasse der Probe (M_s), das der Summe von die Sandtrockenmasse (M_a), die Trockene Schlammmasse in der Probe (M_i) und die Masa seca de arcilla en la muestra (M_c) entspricht:

M_s = M_a + M_l + M_c

M_s
Gesamttrockenmasse der Probe
kg
5987
M_c
Masa seca de arcilla en la muestra
kg
6035
M_a
Sandtrockenmasse
kg
6033
M_i
Trockene Schlammmasse in der Probe
kg
6034
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

Es ist wichtig zu betonen, dass diese Masse vollständig trocken sein muss, da Feuchtigkeit das Gewicht jedes Bestandteils verfälschen kann. Darüber hinaus müssen alle Komponenten wie Steine und organisches Material, die nicht Sand, Schluff oder Ton sind, aus der Probe entfernt werden.

ID:(4729, 0)



Sandanteil in der Probe

Gleichung

>Top, >Modell


Um das Bodenmodell zu beschreiben, müssen wir zunächst seine Zusammensetzung verstehen. Dazu führen wir die Variable ein, die die Massenanteil von Sand in der Probe (g_a) repräsentiert. Diese Fraktion wird aus die Sandtrockenmasse (M_a) und die Gesamttrockenmasse der Probe (M_s) berechnet, indem wir die folgende Beziehung verwenden:

M_s = M_a + M_l + M_c



Diese Beziehung wird wie folgt ausgedrückt:

g_a =\displaystyle\frac{ M_a }{ M_s }

M_s
Gesamttrockenmasse der Probe
kg
5987
g_a
Massenanteil von Sand in der Probe
-
5797
M_a
Sandtrockenmasse
kg
6033
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

ID:(4716, 0)



Schluffanteil in der Probe

Gleichung

>Top, >Modell


Um das Bodenmodell zu beschreiben, müssen wir zunächst seine Zusammensetzung verstehen. Dazu führen wir die Variable ein, die die Massenanteil von Schluff in der Probe (g_i) repräsentiert. Diese Fraktion wird aus die Trockene Schlammmasse in der Probe (M_i) und die Gesamttrockenmasse der Probe (M_s) berechnet, indem wir die folgende Beziehung verwenden:

M_s = M_a + M_l + M_c



Diese Beziehung wird wie folgt ausgedrückt:

g_i =\displaystyle\frac{ M_i }{ M_s }

M_s
Gesamttrockenmasse der Probe
kg
5987
g_i
Massenanteil von Schluff in der Probe
-
10098
M_i
Trockene Schlammmasse in der Probe
kg
6034
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

ID:(15064, 0)



Tonanteil in der Probe

Gleichung

>Top, >Modell


Um das Bodenmodell zu beschreiben, müssen wir zunächst seine Zusammensetzung verstehen. Dazu führen wir die Variable ein, die die Massenanteil von Ton in der Probe (g_c) repräsentiert. Diese Fraktion wird aus die Masa seca de arcilla en la muestra (M_c) und die Gesamttrockenmasse der Probe (M_s) berechnet, indem wir die folgende Beziehung verwenden:

M_s = M_a + M_l + M_c



Diese Beziehung wird wie folgt ausgedrückt:

g_c =\displaystyle\frac{ M_c }{ M_s }

M_s
Gesamttrockenmasse der Probe
kg
5987
M_c
Masa seca de arcilla en la muestra
kg
6035
g_c
Massenanteil von Ton in der Probe
-
10099
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

ID:(15065, 0)



Normalisierungsbedingung

Gleichung

>Top, >Modell


Da die Massenanteil von Sand in der Probe (g_a), die Massenanteil von Schluff in der Probe (g_i) und die Massenanteil von Ton in der Probe (g_c) aufgrund ihres Verhältnisses zu den jeweiligen Massen von die Sandtrockenmasse (M_a), die Trockene Schlammmasse in der Probe (M_i) und die Masa seca de arcilla en la muestra (M_c) in der Probe berechnet werden, die sich auf die Gesamtmasse (M_t) zur Normalisierung summieren:

M_s = M_a + M_l + M_c



erhalten wir eine Normalisierungsbedingung:

g_a + g_i + g_c = 1

g_a
Massenanteil von Sand in der Probe
-
5797
g_i
Massenanteil von Schluff in der Probe
-
10098
g_c
Massenanteil von Ton in der Probe
-
10099
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

Wenn wir den die Massenanteil von Sand in der Probe (g_a) in der Probe:

g_a =\displaystyle\frac{ M_a }{ M_s }



zusammen mit die Massenanteil von Schluff in der Probe (g_i) in der Probe:

g_i =\displaystyle\frac{ M_i }{ M_s }



und dem die Massenanteil von Ton in der Probe (g_c) in der Probe:

g_c =\displaystyle\frac{ M_c }{ M_s }



erhalten wir:

g_a + g_i + g_c = \displaystyle\frac{M_a}{M_t} + \displaystyle\frac{M_i}{M_t} + \displaystyle\frac{M_c}{M_t} = \displaystyle\frac{M_a + M_i + M_c}{M_t}



Da M_t die Gesamtmasse darstellt, wie in der Bedingung:

M_s = M_a + M_l + M_c



angegeben, ergibt sich:

g_a + g_i + g_c = 1

ID:(15072, 0)



Anzahl der Sandkörner in der Probe

Gleichung

>Top, >Modell


Um den Boden zu modellieren, ist es wichtig, die Variable einzuführen, die der Anzahl der Sandkörner in der Probe (N_a) entspricht, die durch Division von die Sandtrockenmasse (M_a) durch die Masse eines Sandkorns (m_a) berechnet werden kann:

N_a = \displaystyle\frac{ M_a }{ m_a }

N_a
Anzahl der Sandkörner in der Probe
-
4941
m_a
Masse eines Sandkorns
kg
4942
M_a
Sandtrockenmasse
kg
6033
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

ID:(1539, 0)



Anzahl der Schluffkörner in der Probe

Gleichung

>Top, >Modell


Um den Boden zu modellieren, ist es entscheidend, die Variable einzuführen, die der Anzahl der Schluffkörner in der Probe (N_i) entspricht, die durch Division von die Trockene Schlammmasse in der Probe (M_i) durch die Masse eines Schlickkorns (m_i) berechnet werden kann:

N_i = \displaystyle\frac{ M_i }{ m_i }

N_i
Anzahl der Schluffkörner in der Probe
-
10100
m_i
Masse eines Schlickkorns
kg
5988
M_i
Trockene Schlammmasse in der Probe
kg
6034
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

ID:(15067, 0)



Anzahl der Tonkörner in der Probe

Gleichung

>Top, >Modell


Um den Boden zu modellieren, ist es entscheidend, die Variable einzuführen, die der Anzahl der Tonkörner in der Probe (N_c) entspricht, die durch Division von die Masa seca de arcilla en la muestra (M_c) durch die Masse einer Tonplatte (m_c) berechnet werden kann:

N_c = \displaystyle\frac{ M_c }{ m_c }

N_c
Anzahl der Tonkörner in der Probe
-
10101
M_c
Masa seca de arcilla en la muestra
kg
6035
m_c
Masse einer Tonplatte
kg
6278
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

ID:(15068, 0)



Volumen des Sandanteils der Probe

Gleichung

>Top, >Modell


Um das Verhalten des Bodens zu modellieren, ist es notwendig, die Variable einzuführen, die das Festes Sandvolumen (V_a) entspricht. Diese Variable kann aus der Anzahl der Sandkörner in der Probe (N_a) und der Volumen eines Sandkorns (v_a) mithilfe der folgenden Gleichung berechnet werden:

V_a = N_a v_a

N_a
Anzahl der Sandkörner in der Probe
-
4941
V_a
Festes Sandvolumen
m^3
6554
v_a
Volumen eines Sandkorns
m^3
5798
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

Wenn wir das Korn als eine Kugel mit einem Radius von r_a modellieren, können wir sein Volumen mithilfe der Formel berechnen:

v_a =\displaystyle\frac{4 \pi }{3} r_a ^3



Mit der Dichte des Sandes, die als \rho_a bezeichnet wird, können wir die Masse eines einzelnen Sandkorns mithilfe der folgenden Gleichung bestimmen:

m_a = \rho_a v_a



Durch die Teilung der Masse der Sandkomponente der Probe M_a durch die Masse eines einzelnen Korns können wir die Anzahl der Körner ermitteln:

N_a = \displaystyle\frac{ M_a }{ m_a }



Dies ermöglicht es uns, das Volumen der Sandkomponente zu berechnen:

V_a = N_a v_a

ID:(10366, 0)



Volumen der Schlammkomponente der Probe

Gleichung

>Top, >Modell


Um das Verhalten des Bodens zu modellieren, ist es notwendig, die Variable einzuführen, die das Festes Schlammvolumen (V_i) entspricht. Diese Variable kann aus der Anzahl der Schluffkörner in der Probe (N_i) und der Volumen eines Schlickkorns (v_i) mithilfe der folgenden Gleichung berechnet werden:

V_i = N_i v_i

N_i
Anzahl der Schluffkörner in der Probe
-
10100
V_i
Festes Schlammvolumen
m^3
6555
v_i
Volumen eines Schlickkorns
m^3
4943
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

Wenn wir das Korn als eine Kugel mit einem Radius von r_i modellieren, können wir sein Volumen mithilfe der folgenden Formel berechnen:

v_i = a_i ^3



Mit der Dichte des Schluffs, die als \rho_i bezeichnet wird, können wir die Masse eines einzelnen Schluffkorns mithilfe der folgenden Gleichung ermitteln:

m_i = \rho_i v_i



Durch die Teilung der Masse der Schluffprobe M_i durch die Masse eines einzelnen Korns können wir die Anzahl der Körner ermitteln:

V_c = N_c v_c



Dies ermöglicht es uns, das Volumen der Schluffkomponente zu berechnen:

V_i = N_i v_i

ID:(10365, 0)



Volumen der Tonkomponente der Probe

Gleichung

>Top, >Modell


Um das Verhalten des Bodens zu modellieren, ist es notwendig, die Variable einzuführen, die das Festes Tonvolumen (V_c) entspricht. Diese Variable kann aus der Anzahl der Tonkörner in der Probe (N_c) und der Volumen eines Tonkorns (v_c) mithilfe der folgenden Gleichung berechnet werden:

V_c = N_c v_c

N_c
Anzahl der Tonkörner in der Probe
-
10101
V_c
Festes Tonvolumen
m^3
6556
v_c
Volumen eines Tonkorns
m^3
5799
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

Wenn wir das Korn als eine dünne Platte mit Länge und Breite l_c und Höhe w_c modellieren, können wir sein Volumen mithilfe der folgenden Formel berechnen:

v_c = w_c l_c ^2



Mit der Dichte des Tons, die als \rho_c bezeichnet wird, können wir die Masse eines einzelnen Tonkorns mithilfe der folgenden Gleichung ermitteln:

m_c = \rho_c v_c



Durch die Teilung der Masse der Tonprobe M_c durch die Masse eines einzelnen Korns können wir die Anzahl der Körner ermitteln:

N_c = \displaystyle\frac{ M_c }{ m_c }



Dies ermöglicht es uns, das Volumen der Tonkomponente zu berechnen:

V_c = N_c v_c

ID:(15069, 0)



Direkte Berechnung des Sandvolumens der Probe

Gleichung

>Top, >Modell


Mithilfe der Definition der Dichte ist es möglich, das Festes Sandvolumen (V_a) direkt aus die Sandtrockenmasse (M_a) und die Dichte eines Sandkorns (\rho_a) mithilfe der folgenden Formel zu berechnen:

V_a =\displaystyle\frac{ M_a }{ \rho_a }

\rho_a
Dichte eines Sandkorns
2.63e+3
kg/m^3
10095
V_a
Festes Sandvolumen
m^3
6554
M_a
Sandtrockenmasse
kg
6033
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s



Die direkte Berechnung hat den Vorteil, dass sie nicht von der Form der Körner abhängt:

Wenn wir annehmen, dass die Dichte homogen ist, können wir das Gesamtvolumen unabhängig von der Anzahl und Form der Körner berechnen.

ID:(3168, 0)



Direkte Berechnung des Schlickvolumens der Probe

Gleichung

>Top, >Modell


Mit Hilfe der Definition der Dichte ist es möglich, das Festes Schlammvolumen (V_i) direkt aus die Trockene Schlammmasse in der Probe (M_i) und die Dichte eines Schluffkorns (\rho_i) mit Hilfe der folgenden Formel zu berechnen:

V_i =\displaystyle\frac{ M_i }{ \rho_i }

\rho_i
Dichte eines Schluffkorns
2.65e+3
kg/m^3
10094
V_i
Festes Schlammvolumen
m^3
6555
M_i
Trockene Schlammmasse in der Probe
kg
6034
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s



Diese direkte Berechnung hat den Vorteil, dass sie nicht von der Form der Körner abhängt:

Wenn wir annehmen, dass die Dichte homogen ist, können wir das Gesamtvolumen unabhängig von der Anzahl und Form der Körner berechnen.

ID:(15070, 0)



Direkte Berechnung des Tonvolumens der Probe

Gleichung

>Top, >Modell


Mit Hilfe der Definition der Dichte ist es möglich, das Festes Tonvolumen (V_c) direkt aus die Masa seca de arcilla en la muestra (M_c) und die Dichte eines Tonkorns (\rho_c) mit Hilfe der folgenden Formel zu berechnen:

V_c =\displaystyle\frac{ M_c }{ \rho_c }

\rho_c
Dichte eines Tonkorns
2.8e+3
kg/m^3
10093
V_c
Festes Tonvolumen
m^3
6556
M_c
Masa seca de arcilla en la muestra
kg
6035
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s



Diese direkte Berechnung hat den Vorteil, dass sie nicht von der Form der Körner abhängt:

Wenn wir annehmen, dass die Dichte homogen ist, können wir das Gesamtvolumen unabhängig von der Anzahl und Form der Körner berechnen.

ID:(15071, 0)



Solides Volumen an Komponenten

Gleichung

>Top, >Modell


Sobald wir Elektronenenergie (E), Anfällig (S_t) und Entzündet (I_t) kennen, können wir das Volumenkörper einer Komponente (V_s) bestimmen, indem wir die verschiedenen Komponenten summieren, wie in der folgenden Gleichung beschrieben:

V_s = V_a + V_l + V_c

V_a
Festes Sandvolumen
m^3
6554
V_i
Festes Schlammvolumen
m^3
6555
V_c
Festes Tonvolumen
m^3
6556
V_s
Volumenkörper einer Komponente
m^3
6038
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

ID:(4734, 0)



Feste Dichte

Gleichung

>Top, >Modell


Da wir bereits die Gesamttrockenmasse der Probe (M_s) und das Solides Volumen (V_s) aus der Probe kennen, können wir die Festkörperdichte (\rho_s) einführen und es mithilfe der folgenden Gleichung berechnen:

\rho_s = \displaystyle\frac{ M_s }{ V_s }

\rho_s
Festkörperdichte
kg/m^3
4944
M_s
Gesamttrockenmasse der Probe
kg
5987
V_s
Volumenkörper einer Komponente
m^3
6038
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

ID:(15073, 0)



Berechnung der Feststoffdichte aus Fraktionen

Gleichung

>Top, >Modell


Die Festkörperdichte (\rho_s) kann aus die Dichte eines Sandkorns (\rho_a), die Dichte eines Schluffkorns (\rho_i) und die Dichte eines Tonkorns (\rho_c) sowie aus den Faktoren, die seine Zusammensetzung beschreiben, berechnet werden: die Massenanteil von Sand in der Probe (g_a), die Massenanteil von Schluff in der Probe (g_i) und die Massenanteil von Ton in der Probe (g_c). Dies führt uns zu folgender Beziehung:

\displaystyle\frac{1}{ \rho_s }=\displaystyle\frac{ g_a }{ \rho_a }+\displaystyle\frac{ g_i }{ \rho_i }+\displaystyle\frac{ g_c }{ \rho_c }

\rho_a
Dichte eines Sandkorns
2.63e+3
kg/m^3
10095
\rho_i
Dichte eines Schluffkorns
2.65e+3
kg/m^3
10094
\rho_c
Dichte eines Tonkorns
2.8e+3
kg/m^3
10093
\rho_s
Festkörperdichte
kg/m^3
4944
g_a
Massenanteil von Sand in der Probe
-
5797
g_i
Massenanteil von Schluff in der Probe
-
10098
g_c
Massenanteil von Ton in der Probe
-
10099
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

Wenn wir das Inverse von die Festkörperdichte (\rho_s), das in die Gesamttrockenmasse der Probe (M_s) und das Solides Volumen (V_s) definiert ist, mit der folgenden Gleichung ausdrücken:

\rho_s = \displaystyle\frac{ M_s }{ V_s }



Und wenn wir berücksichtigen, dass das feste Volumen die Summe aus das Festes Sandvolumen (V_a), das Festes Schlammvolumen (V_i) und das Festes Tonvolumen (V_c) ist:

V_s = V_a + V_l + V_c



Erhalten wir:

\displaystyle\frac{1}{\rho_s}=\displaystyle\frac{V_s}{M_s}=\displaystyle\frac{V_a+V_i+V_c}{M_s}



Indem wir die Volumina durch die Beziehungen für die Dichte eines Sandkorns (\rho_a)

V_a =\displaystyle\frac{ M_a }{ \rho_a }



für die Dichte eines Schluffkorns (\rho_i)

V_i =\displaystyle\frac{ M_i }{ \rho_i }



und die Dichte eines Tonkorns (\rho_c)

V_c =\displaystyle\frac{ M_c }{ \rho_c }



ersetzen, erhalten wir:

\displaystyle\frac{1}{\rho_s}=\displaystyle\frac{1}{\rho_a}\displaystyle\frac{M_a}{M_s}+\displaystyle\frac{1}{\rho_i}\displaystyle\frac{M_i}{M_s}+\displaystyle\frac{1}{\rho_c}\displaystyle\frac{M_c}{M_s}



Mit die Massenanteil von Sand in der Probe (g_a)

g_a =\displaystyle\frac{ M_a }{ M_s }



für die Massenanteil von Schluff in der Probe (g_i)

g_i =\displaystyle\frac{ M_i }{ M_s }



und die Massenanteil von Ton in der Probe (g_c)

g_c =\displaystyle\frac{ M_c }{ M_s }



erhalten wir:

\displaystyle\frac{1}{ \rho_s }=\displaystyle\frac{ g_a }{ \rho_a }+\displaystyle\frac{ g_i }{ \rho_i }+\displaystyle\frac{ g_c }{ \rho_c }

ID:(15074, 0)



Teilchendichte

Gleichung

>Top, >Modell


Die Teilchendichte (\rho_p) kann als die Durchschnittsdichte berechnet werden, wobei die Gewichtungsfaktoren die Komponenten sind. Daher kann es mit die Massenanteil von Sand in der Probe (g_a), die Massenanteil von Schluff in der Probe (g_i), die Massenanteil von Ton in der Probe (g_c) und die Dichte eines Sandkorns (\rho_a), die Dichte eines Schluffkorns (\rho_i), die Dichte eines Tonkorns (\rho_c) wie folgt definiert werden:

\rho_p = \rho_a g_a + \rho_i g_i + \rho_c g_c

\rho_a
Dichte eines Sandkorns
2.63e+3
kg/m^3
10095
\rho_i
Dichte eines Schluffkorns
2.65e+3
kg/m^3
10094
\rho_c
Dichte eines Tonkorns
2.8e+3
kg/m^3
10093
g_a
Massenanteil von Sand in der Probe
-
5797
g_i
Massenanteil von Schluff in der Probe
-
10098
g_c
Massenanteil von Ton in der Probe
-
10099
\rho_p
Teilchendichte
kg/m^3
10168
N_a = M_a / m_a V_a = M_a / rho_a g_a = M_a / M_s M_s = M_a + M_l + M_c V_s = V_a + V_l + V_c V_i = N_i * v_i V_a = N_a * v_a g_i = M_i / M_s g_c = M_c / M_s N_i = M_i / m_i N_c = M_c / m_c V_c = N_c * v_c V_i = M_i / rho_i V_c = M_c / rho_c g_a + g_i + g_c = 1 rho_s = M_s / V_s 1/ rho_s = g_a / rho_a + g_i / rho_i + g_c / rho_c rho_p = rho_a * g_a + rho_i * g_i + rho_c * g_c N_aN_iN_crho_arho_irho_cV_aV_iV_crho_sM_sM_cm_cm_am_ig_ag_ig_cM_arho_pM_iv_av_iv_cV_s

ID:(15127, 0)