Qual a diferença entre massa específica do solo e massa específica dos grãos?
Passo 1
Nesta questão, queremos entender a diferença entre massa específica do solo e massa específica dos grãos. O tema é mecânica dos solos, e vamos precisar usar a definição geral de massa específica, que é a razão entre uma massa e um volume.
Passo 2
A massa específica do solo, também chamada de densidade aparente ou bulk density, é definida como a razão entre a massa de sólidos do solo e o volume total que eles ocupam (sólidos + vazios de ar + vazios preenchidos por água). Em notação, se M_s é a massa dos sólidos e V_t é o volume total, temos:
Aqui é importante entender que V_t inclui todos os espaços, por isso a densidade aparente costuma ser menor que a dos grãos.
Passo 3
A massa específica dos grãos, também chamada de densidade dos grãos ou particle density, é a razão entre a mesma massa de sólidos do solo e o volume ocupado somente pelos sólidos (ou seja, excluindo completamente os vazios). Denotando V_s o volume dos sólidos, temos:
Esse valor reflete apenas as partículas minerais e orgânicas, sem considerar espaços vazios.
Passo 4
Comparando as duas definições, a diferença principal está no denominador:
– Para , usamos o volume total do solo (sólidos e vazios).
– Para , usamos só o volume dos grãos sólidos.
Por isso normalmente vale:
– Para
– Para
Por isso normalmente vale:
Na prática,
Passo 5
A importância dessa diferença está em cálculos de porosidade, grau de saturação e armazenamento de água, pois a massa específica do solo conecta massa e volume total, e a massa específica dos grãos limita-se às próprias partículas sólidas.
Resposta
A massa específica do solo (densidade aparente) relaciona a massa de sólidos ao volume total (sólidos + vazios), enquanto a massa específica dos grãos (densidade dos grãos) relaciona a mesma massa de sólidos apenas ao volume ocupado pelas partículas sólidas.