خطوات الاستخدام
الخطوة 1: فهم مفهوم المسامية. المسامية هي مقياس للمساحات الفارغة (المسام) في مادة ما، مثل الصخور أو التربة، معبرًا عنها كنسبة مئوية من الحجم الكلي. يتم حسابها باستخدام الصيغة: المسامية = (حجم الفراغات / الحجم الكلي) × 100. في هذه الحاسبة، تحتاج إلى إدخال قيمتين: حجم الفراغات وحجم العينة الكلي.
الخطوة 2: تحديد حجم الفراغات (voidVolume). هذا هو الحجم الإجمالي للمسام أو الفراغات داخل العينة. يمكن قياسه بطرق مثل تشبع العينة بالماء أو باستخدام تقنيات مسامية الزئبق. على سبيل المثال، إذا كان لديك صخرة بحجم 100 سم مكعب، وشغلت الماء 30 سم مكعب منها، فإن حجم الفراغات هو 30 سم مكعب.
الخطوة 3: تحديد الحجم الكلي (totalVolume). هذا هو الحجم الظاهري للعينة بما في ذلك المواد الصلبة والفراغات. يمكن قياسه بأبعاد العينة أو بإزاحة السوائل. في مثال الصخرة، الحجم الكلي هو 100 سم مكعب.
الخطوة 4: تطبيق الصيغة. تقوم الحاسبة بقسمة حجم الفراغات على الحجم الكلي، ثم ضرب الناتج في 100 للحصول على النسبة المئوية. على سبيل المثال، (30 / 100) × 100 = 30% مسامية. تشير المسامية العالية إلى قدرة أكبر على تخزين السوائل، وهو مهم في جيولوجيا البترول والهيدروجيولوجيا.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على نسبة المسامية بخطوات الحل كاملة.
الحل
لحساب المسامية، نستخدم الصيغة: المسامية = (حجم الفراغات / الحجم الكلي) × 100. بالتعويض: (45 / 150) × 100 = 0.3 × 100 = 30%. إذن مسامية التربة 30%. هذا يعني أن 30% من حجم التربة عبارة عن فراغات يمكن أن تحتوي على الماء أو الهواء. في الزراعة، تعتبر المسامية 30% مثالية لنمو الجذور وتهوية التربة. لكن قد تختلف حسب نوع التربة؛ فالتربة الرملية غالبًا ما تكون مساميتها أعلى من التربة الطينية. في هذا المثال، إذا كانت العينة من تربة رملية، فقد تكون المسامية ضمن النطاق المتوقع (25-40%). أما إذا كانت طينية، فالمسامية الأعلى من 30% قد تشير إلى بنية جيدة. من المهم ملاحظة أن المسامية الكلية لا تعكس دائمًا المسامية الفعالة (القادرة على نقل السوائل)، حيث أن بعض المسام قد تكون معزولة.
الحل
أولاً نحسب حجم الفراغات من الفرق في الوزن: الوزن بعد التشبع (550 جم) - الوزن الجاف (450 جم) = 100 جم. بما أن كثافة الماء 1 جم/سم مكعب، فإن حجم الفراغات = 100 سم مكعب. الحجم الكلي معطى = 250 سم مكعب. ثم المسامية = (100 / 250) × 100 = 40%. هذا مثال واقعي لتحليل خزانات النفط: مسامية 40% تعتبر عالية جدًا (نموذجية لبعض الحجارة الرملية). في جيولوجيا البترول، المسامية تحدد كمية النفط أو الغاز التي يمكن أن يحتجزها الخزان. لكن يجب أيضًا قياس النفاذية لمعرفة سهولة تدفق السوائل. في هذا المثال، إذا كانت العينة غير متجانسة، قد تكون المسامية الفعالة أقل من الكلية. لاحظ أن طريقة تشبع الماء تعطي المسامية الفعالة عادةً، لأن الماء لا يدخل المسام المعزولة. لذلك، قد تكون المسامية المحسوبة هنا أقل من المسامية الكلية الحقيقية.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة نسبة المسامية.
قيم مُدخَلة قياسية
- حجم الفراغات (سم³)
- 50
- الحجم الكلي (سم³)
- 10,000
قيم مُدخَلة مرتفعة
- حجم الفراغات (سم³)
- 85
- الحجم الكلي (سم³)
- 100,000
قيم مُدخَلة منخفضة
- حجم الفراغات (سم³)
- 10
- الحجم الكلي (سم³)
- 500
قيم مُدخَلة قياسية
- حجم الفراغات (سم³)
- 30
- الحجم الكلي (سم³)
- 30