Pustka to objętość przestrzeni w materiale, takim jak piasek lub żwir, niezajęta przez cząstki. Objętość pustych przestrzeni składa się z maleńkich szczelin między cząstkami materiału. Obliczanie objętości pustych przestrzeni może być skomplikowane i wymagać zaawansowanych technologicznie narzędzi, takich jak lasery pomiarowe.
W innych sytuacjach, takich jak ta opisana tutaj, obliczenie pustki jest dość proste. Musisz najpierw określić ciężar właściwy danego materiału. Ciężar właściwy to stosunek gęstości substancji do gęstości wody (ta ostatnia równa się 1 g/ml).
Napełnić pojemnik z podziałką o pojemności 1000 ml do połowy wodą. Zważyć pojemnik używając wagi wykalibrowanej w gramach. Zapisz wagę i dokładną objętość wody w pojemniku.
Dodaj tyle piasku, aby ogólny poziom w pojemniku był około 3/4 pełny. Ponownie zważ pojemnik i zapisz wagę i objętość materiału znajdującego się w pojemniku.
Odejmij pierwotną wagę (tylko woda) od masy piasku i wody, aby znaleźć przyrost masy. Aby obliczyć przyrost objętości, odejmij pierwotną objętość wody od objętości piasku i wody.
Podzielić przyrost masy przez wzrost objętości, aby znaleźć ciężar właściwy piasku. Na przykład, jeśli masa piasku i wody była o 450 g większa niż samej wody, a przyrost objętości wyniósł 180 ml, to mamy ciężar właściwy 450/180 = 2,5.
Opróżnij i dokładnie wysusz pojemnik. Zważyć pusty pojemnik. Napełnij pojemnik suchym piaskiem do oznaczenia 1000 ml. Użyj linijki, aby wygładzić powierzchnię piasku tak, aby była równa, ale nie spychaj piasku.
Zważ pojemnik z piaskiem i odejmij wagę pustego pojemnika, aby znaleźć wagę piasku. Użyj wzoru na suchą gęstość (gęstość równa się masie podzielonej przez objętość)
Podziel wagę przez objętość (1000 ml), aby obliczyć gęstość piasku. Na przykład, jeśli piasek waży 1500 gramów, gęstość wynosi 1,5.
Odejmij gęstość piasku od ciężaru właściwego piasku, a następnie podziel wynik przez ciężar właściwy, aby znaleźć pustkę (proporcję pustej przestrzeni w suchym piasku). Na przykład przy gęstości suchego piasku wynoszącej 1,5 i ciężarze właściwym 2,5, pustka
\frac{2,5 – 1,5}{2,5}= 0,4
Pomnóż próżnię przez objętość suchego piasku, aby znaleźć objętość pustej przestrzeni. Z 1000 ml suchego piasku i pustką 0,4, masz pustą objętość 400 ml.
Niezależnie od tego, czy pracujesz z glebą, czy skałami, ważne jest zrozumienie współczynnika porowatości i różnicy porowatości. Współczynnik porowatości (e) to stosunek objętości pustek (Vv) do objętości ciał stałych (Vs). Porowatość (n) to z kolei stosunek objętości pustych przestrzeni (Vv) do całkowitej objętości (V) lub objętości pustych przestrzeni plus objętość ciał stałych (Vv+Vs). Formuła zawartości pustki lub formuła współczynnika pustki zostanie zapisana jako
Zależność współczynnika porowatości i porowatości, wyrażona matematycznie, staje się