题目
已知岩石的孔隙率为5%,则其孔隙比为()。
已知岩石的孔隙率为5%,则其孔隙比为()。
题目解答
答案
0.053
解析
本题考查岩石孔隙率和孔隙比的概念及两者之间的换算关系。解题思路是先明确孔隙率和孔隙比的定义公式,再根据已知的孔隙率,通过公式推导计算出孔隙比。
1. 明确相关概念及公式
- 孔隙率 $n$ 的定义为岩石中孔隙体积 $V_v$ 与岩石总体积 $V$ 之比,其计算公式为:$n=\frac{V_v}{V}$。
- 孔隙比 $e$ 的定义为岩石中孔隙体积 $V_v$ 与岩石中固体颗粒体积 $V_s$ 之比,其计算公式为:$e = \frac{V_v}{V_s}$。
- 岩石总体积 $V$ 等于孔隙体积 $V_v$ 与固体颗粒体积 $V_s$ 之和,即 $V=V_v + V_s$。
2. 由孔隙率公式推导孔隙比
已知孔隙率 $n = 5\%=0.05$,由 $n=\frac{V_v}{V}$ 可得 $V_v=nV$。
又因为 $V = V_v+V_s$,将 $V_v=nV$ 代入可得 $V=nV + V_s$,移项得到 $V_s=V - nV=(1 - n)V$。
3. 计算孔隙比
将 $V_v=nV$ 和 $V_s=(1 - n)V$ 代入孔隙比公式 $e=\frac{V_v}{V_s}$ 中,可得:
$e=\frac{nV}{(1 - n)V}$,分子分母的 $V$ 可以约掉,即 $e=\frac{n}{1 - n}$。
4. 代入数据计算
将 $n = 0.05$ 代入 $e=\frac{n}{1 - n}$ 可得:
$e=\frac{0.05}{1 - 0.05}=\frac{0.05}{0.95}\approx0.053$