▷ ما هي الكثافة الظاهرية؟ (التعريف والصيغة)

تشرح هذه المقالة ما هي الكثافة الظاهرية وكيفية حسابها. ستجد جدولا مرجعيا بالكثافة الظاهرية للمواد المختلفة وأخيرا الفروق بين الكثافة الظاهرية والكثافة الحقيقية.

ما هي الكثافة الظاهرية؟

الكثافة الظاهرية هي نسبة كتلة التربة الجافة إلى الحجم الكلي للتربة، أي حجم جزيئات التربة بالإضافة إلى حجم الفراغ بين الجزيئات وحجم المسام.

وبالتالي فإن الكثافة الظاهرية ليست خاصية جوهرية للمادة، ولكنها تعتمد على حالة المادة، حيث يمكن أن يختلف الحجم اعتمادًا على درجة الضغط.

وتسمى الكثافة الظاهرية أيضًا بالكثافة الحجمية أو الكثافة الظاهرية .

وبالتالي، فإن الكثافة الظاهرية هي خاصية نموذجية للمساحيق والحبيبات والأنواع المماثلة الأخرى من المواد الصلبة. تُستخدم الكثافة الظاهرية للإشارة إلى حالة بعض خصائص التربة، مثل الضغط أو المسامية أو درجة التهوية أو سعة الصرف.

صيغة الكثافة الظاهرية

لتحديد الكثافة الظاهرية للتربة يجب اتباع الخطوات التالية:

جمع عينة من التربة في هذا المجال.
تجفيف عينة التربة. عادة، يتم تجفيف العينة في فرن عند درجة حرارة حوالي 105 درجة مئوية، حتى تصل إلى وزن ثابت.
اقسم كتلة التربة الجافة على الحجم الذي تحتله في الحقل.
القيمة التي تم الحصول عليها هي الكثافة الظاهرية للتربة.

في الختام، فإن صيغة حساب الكثافة الظاهرية الجافة هي كما يلي:

$\rho_a=\cfrac{M_s}{V}$

ذهب

$M_s$

هي كتلة التربة الجافة و

$V$

هو الحجم الإجمالي الذي تحتله.

تعتبر قيمة الكثافة الظاهرية الجافة مؤشرا على مسامية التربة. تعني قيمة الكثافة الظاهرية المنخفضة أن التربة مسامية، وبالتالي جيدة التهوية وجيدة التصريف. ومن ناحية أخرى، إذا كانت قيمة الكثافة الظاهرية عالية، فهذا يعني أن التربة ليست مسامية للغاية، وبالتالي يتسرب الماء عبر التربة ببطء شديد.

وأخيرا، تجدر الإشارة إلى أن حساب الكثافة الظاهرية الجافة والكثافة الظاهرية الرطبة يختلف قليلا. في الكثافة الظاهرية الجافة تؤخذ كتلة التربة المجففة، بينما في الكثافة الظاهرية الرطبة تؤخذ كتلة التربة الأصلية.

وبالتالي فإن صيغة حساب الكثافة الظاهرية الرطبة هي كما يلي:

$\rho_a=\cfrac{M_t}{V}$

ذهب

$M_t$

هي كتلة التربة في الحقل دون تجفيفها، أي مع السوائل. و

$V$

يمثل الحجم الكلي للتربة في هذا المجال.

ولذلك، فإن الكثافة الظاهرية الرطبة ستكون دائمًا أكبر من أو تساوي الكثافة الظاهرية الجافة، نظرًا لأن الحجم هو نفسه ولكن يمكن أن تكون الكتلة أعلى.

جدول الكثافة الظاهرية

بالنظر إلى تعريف الكثافة الظاهرية وصيغتها، لديك أدناه كمرجع لجدول يحتوي على قيمة الكثافات الظاهرية لبعض الأنسجة.

فئة الملمس	الكثافة الظاهرة (جم/سم ³ )
رمل	1.70-1.80
الرمل الخشن	1.60-1.70
الرمال الناعمة	1.55-1.65
التربة الطميية	1.60-1.70
الرمال الغرينية الخشنة	1.55-1.65
رمل ناعم ولطيف	1.55-1.60
الطميية الرملية	1.55-1.60
الطميية الرملية الخشنة	1.50-1.60
طينية رملية ناعمة جداً	1.45-1.55
الطميية والطميية الطميية	1.45-1.55
الطمي	1h40-1h50
تربة طينية	1h40-1h50
الطميية الرملية والطميية الطينية الغرينية	1.45-1.55
الصلصال الرملي	1.35-1.45
الطين الغريني	1:40 صباحًا – 1:45 مساءً
فخار	1.35-1.45

الفرق بين الكثافة الظاهرية والكثافة الحقيقية

وتجدر الإشارة إلى أن قيمة الكثافة الظاهرية لا تعادل قيمة الكثافة النموذجية (الكثافة الحقيقية). في هذا القسم سنرى الاختلافات بين هذين المفهومين.

الفرق بين الكثافة الظاهرية والكثافة الحقيقية هو أنه عند حساب الكثافة الظاهرية يؤخذ في الاعتبار الحجم الذي تشغله الفراغات بين الحبيبات.

يتم حساب الكثافة الظاهرة عن طريق قسمة الكتلة على الحجم الإجمالي (بما في ذلك الفراغات والمسام)، بينما يتم حساب الكثافة الحقيقية عن طريق قسمة الكتلة على الحجم الفعلي (لا تشمل الفراغات والمسام).

ولذلك فإن الكثافة الحقيقية تكون دائما أكبر من الكثافة الظاهرية، لأن الحجم الحقيقي أقل من الحجم الظاهري.

كما رأينا خلال المقال، فإن قيمة الكثافة الظاهرية متغيرة جدًا، لأنها تعتمد على الملمس، ودرجة الضغط، وكمية المادة العضوية، وما إلى ذلك. ومع ذلك، فإن قيمة الكثافة الحقيقية ثابتة عمليا.

وأخيرا يتم إيجاد قيمة مسامية المادة من خلال كثافتها الحقيقية وكثافتها الظاهرية. يمكنك أن ترى كيف يتم ذلك على موقعنا.

كثافة واضحة