Perbedaan Utama – Porositas vs Permeabilitas
Porositas dan permeabilitas adalah sifat batuan dan tanah. Perbedaan yang menonjol antara porositas dan permeabilitas adalah porositas adalah pengukuran ruang antara batuan sedangkan permeabilitas adalah ukuran seberapa mudah fluida mengalir di antara batuan .
Yang perlu anda ketahui tentang Porositas?
Porositas mengukur seberapa banyak ruang di antara batuan. Ini dianggap sebagai rasio volume ruang kosong (atau pori-pori) dalam batuan dengan volume totalnya, dan sering dinyatakan dalam pecahan atau persentase. Karena fluida dapat menempati ruang bebas di antara batuan ini, porositas juga merupakan ukuran seberapa banyak fluida yang dapat ditampung oleh batuan.
Ada beberapa metode untuk mengukur porositas suatu sampel tanah . Salah satu metode yang digunakan untuk mengukur porositas disebut metode Archimedes. Untuk menguji porositas menggunakan metode ini, massa sampel tanah pertama kali diukur saat tanah kering. Mari kita sebut massa ini. Kemudian, air ditambahkan ke sampel sampai sampel tanah jenuh dan massa sampel tanah dan air, diukur. Selanjutnya, sampel jenuh direndam dalam air, dan “massa” sampel terendam, diukur kembali. (Perhatikan bahwa sebenarnya kita sedang mengukur bobot , namun, faktor pembatalan, sehingga Anda dapat memperlakukan pembacaan massa yang diambil dari neraca pegas sebagai pembacaan berat).
Maka, massa air yang ditambahkan ke sampel adalah . Jika massa jenis air adalah , maka volume pori-pori pada sampel tanah tersebut adalah .
Volume total tanah adalah volume fluida yang dipindahkan ketika sampel terendam air. Dari Prinsip Archimedes, volume total diberikan oleh . Kemudian, porositas diberikan oleh . Karena itu,
Metode lain untuk pengukuran porositas melibatkan penggunaan Hukum Boyle . Dalam metode ini, gas digunakan untuk mengisi pori-pori di antara partikel tanah. Menurut hukum Boyle, untuk massa gas yang tetap pada suhu konstan, tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya. Untuk menentukan porositas menggunakan Hukum Boyle, digunakan dua kamar yang terhubung. Volume ruang-ruang ini diketahui dan tekanan gas di dalam ruang-ruang ini dapat diukur menggunakan pengukur tekanan.
Awalnya, dua ruang dipisahkan dengan menutup katup di antara mereka. Sebuah wadah dengan volume yang diketahui, yang disebut inti , diisi dengan sampel tanah. Mari kita sebut volume inti. Inti ditempatkan di dalam salah satu ruang dan udara dikeluarkan dari ruang ini. Gas masih ada di ruang lain, dan tekanan udara di dalam ruang ini diukur. Mari kita lihat volume dan tekanan dalam ruang ini sebagai dan .
Mengukur Porositas menggunakan metode Hukum Boyle.
Selanjutnya, katup antara dua ruang dibuka, memungkinkan udara dari ruang pertama untuk mengisi ruang kedua juga. Tekanan dalam ruang diukur lagi, dan biarkan tekanan ini menjadi . Menggunakan hukum Boyle, volume total yang ditempati oleh gas, yang akan kita sebut , sekarang dapat dihitung:
Volume dapat diberikan oleh,
di mana termasuk volume ruang kedua dan pipa antara dua ruang. Sekarang, ekspresi di atas memungkinkan kita untuk menghitung volume pori-pori. memberikan volume total sampel tanah. Porositas kemudian diberikan oleh,
Yang perlu anda ketahui tentang Permeabilitas?
Permeabilitas adalah ukuran seberapa mudah fluida dapat mengalir di antara batuan. Sampel tanah dengan permeabilitas tinggi memungkinkan cairan mengalir dengan mudah, sedangkan lebih sulit untuk cairan mengalir melalui tanah dengan permeabilitas rendah. Sebagai contoh, perkerasan jalan dapat dibangun dengan material dengan permeabilitas tinggi sehingga air tidak menumpuk di genangan air di permukaan.
Bahan pembentuk “perkerasan permeabel”.
Secara matematis, permeabilitas dijelaskan dalam hukum Darcy . Hukum Darcy adalah rumus yang menggambarkan laju aliran fluida melalui media berpori. Menurut hukum ini, jika fluida dengan viskositas mengalir melalui volume bahan berpori dengan luas penampang untuk jarak , maka total volume fluida yang dikeluarkan per detik diberikan oleh:
di mana adalah tekanan di awal dan adalah tekanan fluida setelah mengalir melalui panjang. Konstanta dalam rumus ini didefinisikan sebagai permeabilitas medium. Satuannya adalah meter persegi (m 2 ).
Perbedaan Antara Porositas dan Permeabilitas
Apa yang Diukur
Porositas mengukur jumlah ruang kosong di antara batuan atau di dalam tanah sebagai fraksi dari total volume.
Permeabilitas mengukur seberapa mudah fluida mengalir melalui suatu zat.
Satuan
Porositas adalah perbandingan volume, sehingga tidak memiliki satuan.
Permeabilitas memiliki satuan luas (m 2 dalam sistem SI).
Gambar Courtesy:
“Demonstrasi paver permeabel, Austin’s Ferry, Tasmania, Australia” oleh JJ Harrison ( [dilindungi email] ) (Karya sendiri) [ CC BY-SA 3.0 ], melalui Wikimedia Commons
