Question

Una muestra de arcilla saturada pesa 1526 g y, 1053 g después de secada al horno. calcule su porcentaje de humedad considerando peso específico de los sólidos 2.7 g/cm3 , calcule también e, n y el peso específico húmedo

Answer 1

El porcentaje de humedad de la muestra de arcilla es: 44.92 %

La relación de vacíos de la muestra es: e=1.213

La porosidad de la muestra es: n=0.548

El peso específico húmedo es: 1.77 g/cm³

Datos:

Ws= 1053 g

Ww= 1526 g

Explicación:

1. El porcentaje de humedad se halla mediante la siguiente fórmula:

%w= Wh -Ws/ Ws *100

%w= 1526 g-1053 g/ 1053 g *100

%w=44.92 %

2. Se halla el contenido de  agua:

Ww= Wh- Ws

Ww= 1526 g -1053 g

Ww= 473 g

3. Se halla el volumen de los sólidos mediante la fórmula:

γ= Ws/Vs

Vs= Ws/γ

Vs=1053 g/ 2.7 g/cm³

Vs=390 cm³

4. Como la muestra está saturada, se tiene que Vv= Vw= Ww= 473 cm³

De este modo, la relación de vacíos es:

e= Vv/Vs

e=473 cm³/390 cm³

e=1.213

5. El índice de porosidad es:

n=Vv/(Vs+Vv)

n= 473 cm³/ (473 cm³+390 cm³)

n=473 cm³/863 cm³

n=0.548

6. El peso específico húmedo será:

γh= Wh/V

γh=1526 g/863 cm³

γh=1.77 g/cm³

Answer 2

En la muestra de arcilla saturada, una vez secada contiene un porcentaje de humedad de 44.92 como base seca

b) El valor de e o relación de vacío en la muestra de arcilla es e= 1.213.

c)  El índice de porosidad n es 0.548  

d) Su  densidad en base húmeda es 1.768 g/ cm3.

e) Su peso especifico húmedo resultó en 17.35 Newton/ m3

¿Que es la humedad en una muestra sólida?

• Representa la cantidad de agua en dicha muestra sólido
• Se obtiene mediante la resta de la masa húmeda de la muestra sólida menos la masa  del agua en la misma.
• Se expresa como porcentaje de humedad en base seca y también como base húmeda
• Formula: % humedad= (masa agua/ masa sólido húmedo) *100

¿Qué es la relación de vacío y el indice de porosidad en un sólido?

• La relación de vacío es aquella obtenida entre el volumen vacío dividida por el volumen del sólido en una masa determinada. Se representa por e.
• El índice de porosidad n es la división entre el volumen del espacio poroso (Vi) y el volumen total de la muestra (VT).
• Una muestra sólida esta saturada cuando todos espacios de ella están llenos de agua.  Ya no puede absorber más humedad.      

Datos

m arcilla saturada= 1526 g  

m arcilla seca       =  1053 g      

m arcilla saturada= m arcilla seca + m agua  

m agua                  = m arcilla saturada - m arcilla seca

m agua= 1526 g- 1053 g        

m agua= 473 g    

   

%  humedad base seca=  (masa húmeda - masa seca / masa seca) *100

%  humedad base seca= (1526 g - 1053 g/ 1053 g) * 100

%  humedad base seca= 44.92 %    

% humedad base húmeda= (masa agua/ masa sólido húmedo) *100

% humedad base húmeda=   ( 473 g/ 1526 g) * 100

% humedad base húmeda=  31 %

Volumen de sólidos se obtiene mediante el peso específico del sólido (arcilla). El dato dado se asume como densidad para trabajar con masa.

Λ = 2.7 g/ cm3

∧= densidad del sólido arcilla base seca

∧= ms/ Vs

Vs= m s / ∧

Vs=  1053 g /2.7 g / cm3

Vs= 390 cm3

Parte b

Cálculo de la relación de vacío e

e= Vv/Vs

Vv volumen vacío

Para muestras saturadas se asume que Vv =V agua. Asumiendo densidad agua 1 g/ cm3 se obtiene

∧ agua = m agua/ V agua

V agua= m agua/ ∧ agua

V agua= 473 g / 1 g / cm3 = 473 g

Vv= 473 cm3

entonces el valor de e

e= 473  cm3 / 390 cm3

e= 1.213

 

Cálculo de n  

n= V e. poro /V(T)

V e. poro = Vv

V(T) = (Vs+Vv)

n =Vv/(Vs+Vv)

n= 473 cm3 / ( 390 cm3 +473 cm3)

n=   0.548  

Cálculo de peso específico húmedo ( se considera como densidad)

∧ = m (sh) / V (T)

∧ = 1526 g / (390 cm3 +473 cm3)

∧= 1526 g/863 cm3

∧= 1.768 g/ cm3

El peso especifico verdadero

Δ = m*g/ V

Δ= 1526 g * 9.81 m/s2 /863 cm3

Δ= 17.35 Newton/ m3      

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