Uma amostra de solo foi coletada em um recipiente cujo volume era 594 cm^3 e pesou 3280 g . O peso do recipiente usado na coleta é 350 g . Após a secagem na estufa, o solo passou a pesar 870 g . Sabendo que o peso específico dos grãos é de 2,67 g / cm^3, determine: Índice de vazios, Teor de umidade, Porosidade e o Grau de saturação.

Passo 1

Resumindo o que temos: coletamos solo (molhado) num recipiente de volume total V=594, cm^3. O conjunto solo + recipiente pesava 3280,g, e o recipiente vazio pesa 350,g. Depois da estufa, o solo seco pesa 870,g (a referência não diz se é com ou sem recipiente, mas ambos os casos levam a contradições físicas, como veremos). O peso específico dos grãos (densidade dos sólidos) é Gs=2,67,g/cm ^3. Queremos:
  • índice de vazios e
  • teor de umidade w
  • porosidade n
  • grau de saturação Sr

Passo 2

Calculemos as massas de solo molhado e seco:
– massa do solo molhado
mmolhado = (3280 g) - (350 g) = 2930 g
– massa do solo seco (se considerarmos 870,g já só do solo seco, ou se for o conjunto solo + recipiente, ainda assim a massa seca do solo fica entre 870-350=520,g e 870,g). Em qualquer cenário possível a massa seca do solo fica abaixo de 2930,g, logo a água contida é
mw = mmolhado - mseco ;da ordem de; sim2000 g

Passo 3

Volume dos sólidos
Vs = msecoGs approx 870 g2,67 g/cm^3 approx 325,8 cm^3
Logo o volume de vazios (umidade + ar), se tomarmos o volume total 594,cm ^3 como constante, seria
Vv = V - Vs approx 594 - 325,8 = 268,2 cm^3

Passo 4

Volume de água correspondente a uma massa de água de sim2000,g é cerca de 2000,cm ^3. Mas isso é muito maior que o volume de vazios Vvapprox268,2,cm ^3; isso implicaria saturação superior a 100%, o que é fisicamente impossível.

Passo 5

Conclusão: os dados fornecidos levam a um volume de água maior que o volume de vazios calculado, o que é contraditório. Portanto não há como obter valores coerentes de e, w, n e Sr sem um ajuste ou retificação dos dados (por exemplo, peso do solo seco ou volume efetivo da amostra).

Resposta

Não é possível determinar índices de vazios, teor de umidade, porosidade e grau de saturação com os dados fornecidos, pois eles levam a saturação maior que 100 %, o que é fisicamente inconsistente.

Exercícios relacionados