Um vazio é o volume de espaço em um material como areia ou cascalho não ocupado por partículas. O volume dos vazios é formado por minúsculas lacunas entre as partículas do material. Calcular o volume de vazios pode ser complexo, exigindo ferramentas de alta tecnologia, como lasers de medição.
Em outras situações, como a descrita aqui, o cálculo do vazio é bastante simples. Você deve primeiro determinar a gravidade específica do material em questão. A gravidade específica é a relação entre a densidade de uma substância e a densidade da água (esta última igual a 1 g / ml).
Encha um recipiente graduado de 1.000 ml com cerca de meio cheio de água. Pesar o recipiente com uma balança calibrada em gramas. Registre o peso e o volume exato de água no recipiente.
Adicione areia suficiente para trazer o nível geral do recipiente para cerca de 3/4 de sua capacidade. Pesar novamente o recipiente e registrar o peso e o volume do material agora no recipiente.
Subtraia o peso original (somente água) do peso da areia mais água para encontrar o aumento no peso. Subtraia o volume de água original do volume de areia mais água para encontrar o aumento no volume.
Divida o aumento de peso pelo aumento de volume para encontrar a gravidade específica da areia. Por exemplo, se o peso da areia mais água foi 450 g a mais do que a da água sozinha e o aumento de volume foi de 180 ml, você tem uma gravidade específica de 450/180 = 2,5.
Esvazie e seque bem o recipiente. Pesar o recipiente vazio. Encha o recipiente até a marca de 1.000 ml com areia seca. Use uma régua para alisar a superfície da areia para que fique nivelada, mas não comprima a areia.
Pesar o recipiente de areia e subtrair o peso do recipiente vazio para encontrar o peso da areia. Use a fórmula de densidade seca (densidade é igual a massa dividida pelo volume)
Divida o peso pelo volume (1.000 ml) para encontrar a densidade da areia. Por exemplo, se a areia pesa 1.500 gramas, a densidade é 1,5.
Subtraia a densidade da areia da gravidade específica da areia e, em seguida, divida o resultado pela gravidade específica para encontrar o vazio (proporção do espaço vazio na areia seca). Por exemplo, com uma densidade de areia seca de 1,5 e uma gravidade específica de 2,5, você tem um espaço vazio de
\ frac {2,5 - 1,5} {2,5} = 0,4
Multiplique o vazio pelo volume da areia seca para encontrar o volume do vazio. Com 1.000 ml de areia seca e um vazio de 0,4, você tem um volume vazio de 400 ml.
Seja trabalhando com solos ou rochas, a razão de vazios e a diferença de porosidade são importantes para entender. A proporção de vazios (e) é a proporção do volume de vazios (Vv) para o volume de sólidos (Vs). A porosidade (n), por outro lado, é a razão do volume dos vazios (Vv) ao volume total (V) ou volume dos vazios mais o volume dos sólidos (Vv+ Vs). A fórmula do conteúdo de vazios ou fórmula de proporção de vazios seria escrita como
A relação entre a razão de vazios e a porosidade, expressa matematicamente, torna-se