RELAÇÕES MASSA/ VOLUME

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1 RELAÇÕES MASSA/ VOLUME Atributos físicos e químicos do solo -Aula 7- Prof. Alexandre Paiva da Silva DENSIDADE DO SOLO 1

2 Introdução Porque uma amostra de solo de mata ou de um horizonte superior é mais leve em relação a dos inferiores? Relações entre massa e volume dos constituintes do solo Relações entre as fases do solo Massa: Ar, água e sólidos Volume: Ar, água e sólidos Outras denominações Densidade aparente (obsoleto) Densidade global (uso regional) Generalidades descreve o estado da estrutura do solo baixa coeficiente de variação varia com o tempo, manejo e profundidade Representação de volume de solo X Y Superfície do solo Z Sólidos + Água + Ar Fonte: Libardi (2005) 2

3 Representação de volume de solo Espaço poroso V p V t M s Fase sólida V s Solo- Sistema trifásico V ar Ar M ar = 0 Vt V v V a Água M a Mt V s Sólidos M s 3

4 Conceito É a relação entre a massa de solo seco ( ºC) e o volume total do solo ao natural (Vp + Vs), incluindo os espaços porosos. Ds = Ms / V Ds = densidade do solo, g/cm 3 ou kg/dm 3 ou t/m 3 Ms = massa de solo seco, g ou kg ou t V = volume total de solo, cm 3 ou dm 3 ou m 3 Importância É função do arranjamento das partículas sólidas e está relacionada com a estrutura do solo medida de compactação Fundamental para cálculos de: massa de um certo volume de solo índice de compactação transformar umidade gravimétrica em volumétrica cálculo de lâmina de água cálculo de porosidade total, etc. 4

5 Variáveis relacionadas Material de origem Matéria orgânica Textura Estrutura Umidade do solo Compactação Porosidade Manejo do solo Métodos de análise Métodos não destrutivos sonda de nêutrons radiação gama tomografia computadorizada Métodos destrutivos anel volumétrico (cilindro de Uhland) torrão parafinado 5

6 Tabela 1. Valores mais comuns Solo Densidade (g/cm 3 ) Turfosos 0,20-0,40 Humíferos 0,75-1,00 Argilosos 1,00-1,25 Arenosos 1,25-1,40 DENSIDADE DE PARTÍCULAS 6

7 Conceito É a relação entre a massa de solo seco ( ºC) e o volume de solo seco; corresponde à massa por unidade de volume de partículas de solo seco; considera apenas o espaço ocupado pela matéria sólida do solo. Dp = Ms / Vs Dp = densidade de partículas, g/cm 3 ou kg/dm 3 ou t/m 3 Ms = massa de solo seco, g ou kg ou t Vs = volume de solo seco, cm 3 ou dm 3 ou m 3 Importância o Fundamental para cálculos de: porosidade total velocidade de sedimentação de partículas em água espaço poroso grau de saturação com água critério auxiliar na identificação de minerais 7

8 Generalidades Variáveis que influenciam Invariável e independente da estrutura e compactação do solo Influenciada pelas seguintes variáveis Material de origem Matéria orgânica do solo Outras denominações Densidade real Densidade específica real Densidade dos sólidos Tabela 2. Valores mais comuns Solo Densidade (g/cm 3 ) Argilominerais 2,00-2,65 Quartzo e feldspato 2,50-2,60 Minerais metálicos 4,90-5,30 Horizontes minerais 2,60-2,75 Horizontes orgânicos 1,10-1,40 Horizontes ricos em minerais pesados 2,75 Densidade média* 2,65 8

9 Métodos de análise Balão volumétrico prático fornece bons resultados ampla utilização no meio acadêmico Picnômetro método clássico grande precisão POROSIDADE TOTAL 9

10 Conceito É a proporção do volume do solo não ocupado por partículas sólidas, incluindo todo espaço poroso ocupado por água e ar P t = V p / V t P t = porosidade total, cm 3 /cm 3 ou dm 3 /dm 3 ou m 3 /m 3 V p = volume de poros, cm 3 ou dm 3 ou m 3 V t = volume total de solo seco, cm 3 ou dm 3 ou m 3 Importância o Importante para determinar: armazenamento e movimento de água no solo desenvolvimento do sistema radicular resistência mecânica dos solos fluxo e retenção de calor 10

11 Generalidades Todo solo possui poros variação em número, tamanho, distribuição e continuidade Classificação dos poros microporos < 0,05 mm macroporos > 0,05 mm Classificação mais detalhada diâmetro efetivo e função Relação entre porosidade e densidades relações matemáticas Determinação Pouca adequação dos métodos / indiretamente Tabela 3. Classificação detalhada do meio poroso Denominação Diâmetro efetivo (μm) Poros grandes > 60 Poros médios Poros pequenos Superfícies higroscópicas 10-0,2 Partículas coloidais Função Infiltração de água, aeração crescimento de radículas Condução de água, crescimento de pelos radiculares Armazenamento de água disponível Armazenamento de água não disponível 11