Wie berechne ich Porenvolumen, Trockenrohdichte, Reindichte, H2O-Gehalte und Bodenfeuchte bei gegebener Bodendichte und -volumen?

Antwort

Um die verschiedenen Bodenparameter zu berechnen, sind folgende Formeln und Schritte notwendig: 1. **Porenvolumen (V_p)**: \[ V_p = V_g - V_{tr} \] wobei \( V_g \) das Gesamtvolumen und \( V_{tr} \) das Volumen der Feststoffe ist. 2. **Trockenrohdichte (ρ_d)**: \[ \rho_d = \frac{m_{tr}}{V_g} \] wobei \( m_{tr} \) die Trockenmasse ist. 3. **Reindichte (ρ_s)**: \[ \rho_s = \frac{m_{tr}}{V_{tr}} \] 4. **Wassergehalt in Masseprozent (θ_m)**: \[ \theta_m = \frac{m_g - m_{tr}}{m_{tr}} \times 100 \] wobei \( m_g \) die Gesamtmasse ist. 5. **Wassergehalt in Volumenprozent (θ_v)**: \[ \theta_v = \frac{V_w}{V_g} \times 100 \] wobei \( V_w \) das Volumen des Wassers ist. \( V_w \) kann berechnet werden als: \[ V_w = \frac{m_g - m_{tr}}{\rho_w} \] wobei \( \rho_w \) die Dichte von Wasser ist (ca. 1 g/cm³). 6. **Bodenfeuchte (θ)**: \[ \theta = \frac{V_w}{V_p} \times 100 \] 7. **Wasserspeichervermögen (s)**: \[ s = \theta_v \times \text{Mächtigkeit} \] Nun die Berechnungen mit den gegebenen Werten: - Gesamtvolumen \( V_g = 100 \) cm³ - Gesamtmasse \( m_g = 198 \) g - Trockenmasse \( m_{tr} = 176 \) g - Volumen der Feststoffe \( V_{tr} = 61 \) cm³ - Mächtigkeit = 30 cm **1. Porenvolumen (V_p):** \[ V_p = V_g - V_{tr} = 100 \, \text{cm}^3 - 61 \, \text{cm}^3 = 39 \, \text{cm}^3 \] **2. Trockenrohdichte (ρ_d):** \[ \rho_d = \frac{m_{tr}}{V_g} = \frac{176 \, \text{g}}{100 \, \text{cm}^3} = 1{,}76 \, \text{g/cm}^3 \] **3. Reindichte (ρ_s):** \[ \rho_s = \frac{m_{tr}}{V_{tr}} = \frac{176 \, \text{g}}{61 \, \text{cm}^3} \approx 2{,}89 \, \text{g/cm}^3 \] **4. Wassergehalt in Masseprozent (θ_m):** \[ \theta_m = \frac{m_g - m_{tr}}{m_{tr}} \times 100 = \frac{198 \, \text{g} - 176 \, \text{g}}{176 \, \text{g}} \times 100 \approx 12{,}5 \% \] **5. Wassergehalt in Volumenprozent (θ_v):** \[ V_w = \frac{m_g - m_{tr}}{\rho_w} = \frac{198 \, \text{g} - 176 \, \text{g}}{1 \, \text{g/cm}^3} = 22 \, \text{cm}^3 \] \[ \theta_v = \frac{V_w}{V_g} \times 100 = \frac{22 \, \text{cm}^3}{100 \, \text{cm}^3} \times 100 = 22 \% \] **6. Bodenfeuchte (θ):** \[ \theta = \frac{V_w}{V_p} \times 100 = \frac{22 \, \text{cm}^3}{39 \, \text{cm}^3} \times 100 \approx 56{,}41 \% \] **7.

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