Ett tomrum är rymdvolymen i ett material som sand eller grus som inte upptas av partiklar. Hålrumsvolymen består av små mellanrum mellan partiklarna i materialet. Beräkningen av volymen på tomrummen kan vara komplex och kräver högteknologiska verktyg som mätlasrar.
I andra situationer, som den som beskrivs här, är tomrumsberäkningen ganska enkel. Du måste först bestämma materialets specifika vikt. Specifik vikt är förhållandet mellan ämnets densitet och vattnets densitet (den senare är lika med 1 g / ml).
Fyll en 1000 ml graderad behållare ungefär hälften full av vatten. Väg behållaren med en skala kalibrerad i gram. Registrera vikten och den exakta volymen vatten i behållaren.
Tillsätt tillräckligt med sand för att få den totala nivån i behållaren till ca 3/4 full. Väg behållaren igen och registrera vikten och materialvolymen nu i behållaren.
Subtrahera originalvikten (endast vatten) från vikten av sand plus vatten för att hitta viktökningen. Subtrahera den ursprungliga vattenvolymen från volymen sand plus vatten för att hitta volymökningen.
Dela upp viktökningen med volymökningen för att hitta sandens vikt. Om till exempel vikten av sand plus vatten var 450 g mer än enbart vattnet och volymökningen var 180 ml, har du en specifik vikt på 450/180 = 2,5.
Töm och torka behållaren ordentligt. Väg den tomma behållaren. Fyll behållaren till 1000 ml-märket med torr sand. Använd en räta för att släta ut sandytan så att den är jämn men packa inte ner sanden.
Väg behållaren med sand och subtrahera den tomma behållarens vikt för att hitta vikten på sanden. Använd formeln för torr densitet (densitet är lika med massa dividerat med volym)
Dela vikten på volymen (1000 ml) för att hitta sandens densitet. Till exempel, om sanden väger 1 500 gram, är densiteten 1,5.
Subtrahera densiteten hos sanden från sandens specifika vikt och dela sedan resultatet med den specifika vikten för att hitta tomrummet (andelen tomt utrymme i den torra sanden). Till exempel, med en densitet för torr sand på 1,5 och en specifik vikt på 2,5, har du ett tomrum på
\ frac {2,5 - 1,5} {2,5} = 0,4
Multiplicera tomrummet med volymen på den torra sanden för att hitta volymen på tomrummet. Med 1 000 ml torr sand och ett tomrum på 0,4 har du en tomrumsvolym på 400 ml.
Oavsett om du arbetar med jord eller sten är tomrumsförhållandet och porositetsskillnaden viktigt att förstå. Tomrumsförhållandet (e) är förhållandet mellan volymen av tomrummen (V.v) till volymen fasta ämnen (Vs). Porositet (n), å andra sidan, är förhållandet mellan volymen av tomrum (V.v) till den totala volymen (V) eller volymen för tomrummen plus volymen av fasta ämnen (V.v+ Vs). Formeln med tomrumsinnehåll eller tomrumsförhållandet skulle skrivas som
Förhållandet mellan tomrumsförhållande och porositet, uttryckt matematiskt, blir