Contingut d'aigua
El contingut d'aigua o humitat és la cantitat d'aigua continguda en un material, tal com el sol (la humitat del sol), les rocas, la ceràmica o la fusta mida sobre la base d'anàlisis volumètrics o gravimétricos. Esta propietat s'utilisa en una àmplia gama d'àrees científiques i tècniques, i s'expressa com una proporció que pot anar de 0 (completament seca) fins al valor de la porosidad dels materials en el punt de saturació.
El contingut volumètric d'aigua, θ, es definix matemàticament com:
- ___MATH_0___
a on ___MATH_1___ és el volum d'aigua i ___MATH_2___ és el volum total (que és Vsol + Vaigua + Vespai buit). El contingut d'aigua també pot estar basat en la seua massa o pes,[1] Aixina, el contingut gravimétrico d'aigua es definix com:
- ___MATH_3___
a on ___MATH_4___ és la massa d'aigua i ___MATH_5___ (o ___MATH_6___ per al sol) és la massa de material en bruto. Per a convertir del contingut gravimétrico d'aigua al contingut volumètric, multipliquem el contingut gravimétrico per la gravetat específica del material en bruto.
Atres definicions
[editar | editar còdic]Grau de saturació
[editar | editar còdic]En mecànica de sols i ingenieria del petròleu, el terme saturació d'aigua o grau de saturació, ___MATH_7___ s'utilisa, definit com
- ___MATH_8___
a on ___MATH_9___ és la porosidad i ___MATH_10___ és el volum de buit o espai poroso.
Els valors de Sw poden variar des de 0 (sec) a 1 (saturat). En realitat, Sw mai aplega a 0 o 1 - es tracta d'idealisacions d'us en ingenieria.
Contingut volumètric d'aigua normalisat
[editar | editar còdic]El contingut d'aigua normalisat, ___MATH_11___, (també cridat saturació efectiva o ___MATH_12___) és un valor adimensional definit per Van Genuchten[2] com:
- ___MATH_13___
a on ___MATH_14___ és el contingut volumètric d'aigua; ___MATH_15___ és el contingut d'aigua residual, definit com el contingut d'aigua per al que el gradient ___MATH_16___ tendix a zero; i, ___MATH_17___ és el contingut d'aigua saturada, que és equivalent a la porosidad, ___MATH_18___.
Medició
[editar | editar còdic]Métodos directes
[editar | editar còdic]El contingut d'aigua pot medir-se directament utilisant un volum conegut de material i un forn de secat. El contingut volumètric d'aigua, θ, es calcula[3] usant:
- ___MATH_19___
a on
- ___MATH_20___ i ___MATH_21___ són les massas de la mostra abans i despuix del secat en el forn;
- ___MATH_22___ és la densitat de l'aigua; i
- ___MATH_23___ és el volum de la mostra abans del secat.
Per als materials que canvien de volum en el contingut d'aigua, tals com el carbó, el contingut d'aigua, o, s'expressa en térmens de massa d'aigua per unitat de massa de mostra humida:
- ___MATH_24___
No obstant, la geotecnia exigix que el contingut d'humitat s'expresse com un percentage del pes sec de la mostra
és dir: % contingut d'humitat = ___MATH_25___
a on
- ___MATH_26___
Per a la fusta, la convenció és informar sobre el contingut d'humitat en el forn de secat (és dir, la mostra se seca generalment en un forn a 105 graus Celsius durant 24 hores). En el secat de la fusta, est és un concepte important.
Métodos de laboratori
[editar | editar còdic]- Artícul principal → Anàlisis d'humitat.
Atres métodos que determinen el contingut d'aigua d'una mostra inclouen les valoracions químiques (per eixemple, la valoració de Karl Fischer), la determinació de la pèrdua de massa per calefacció (tal volta en presència d'un gas inerte), o despuix de la liofilización. En l'indústria alimentària el método de Dean Stark també és utilisat comunament.
Segons el Llibre Anual d'Estàndarts de l'ASTM (American Society for Testing and Materials), el contingut total d'humitat evaporable en Aggregate (C 566) es pot calcular en la fòrmula:
- ___MATH_27___
a on ___MATH_28___ és la fracció del contingut total d'humitat evaporable de la mostra, ___MATH_29___ és la massa de la mostra original, i la ___MATH_30___ és la massa de la mostra seca.
Métodos geofísicos
[editar | editar còdic]Existixen varis métodos geofísicos que permeten calcular el contingut d'aigua aproximat del sol in situ. Estos métodos inclouen: reflectometría de domini de temps (TDR), sonda de neutrons, sensor de domini de freqüència, sonda de capacitancia, Tomografía de resistividad elèctrica, radar de penetració en el terreny (GPR), i unes atres que són sensibles a les propietats físiques de l'aigua.[4] Els sensors geofísicos s'utilisen a sovint per a controlar la humitat del sol de forma contínua en aplicacions agrícoles i científiques.
Método de percepció remota per satèlit
[editar | editar còdic]Satèlits d'observació remota per microones s'utilisen per a estimar la humitat del sol basats en el gran contrast entre les propietats dielèctriques del sol humit i sec. Les senyes dels satèlits de detecció remota per microones, com: WindSat, AMSR-E, RADARSAT, ERS-1-2, Metop/ASCAT s'utilisen per a estimar la humitat superficial del sol [1].
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ T. William Lambe & Robert V. Whitman (1969). «Chapter 3: Description of an Assemblage of Particles», Soil Mechanics, Primera edició, John Wiley & Sons, Inc., pp. 553. ISBN 471-51192-7.
- ↑ van Genuchten, M.Th.(1980).44(5)Consultat el 22 de giner de 2010.
- ↑ Dingman, S.L. (2002). «Chapter 6, Water in soils: infiltration and redistribution», Physical Hydrology, Segona edició, Upper Saddle River, New Jersey: Prentice-Hall, Inc., pp. 646. ISBN 0-13-099695-5.
- ↑ F. Ozcep, M. Asci, O. Tezel, T. Yas, N. Alpaslan, D. Gundogdu(2005).7
- Este artícul conté una traducció derivada de «Contenido de agua» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.