Esquematize um volume unitário de solo, identificando os elementos de massa/volume das fases gasosa, líquida e sólida e o volume de poros.

Passo 1

Então, vamos lá! O exercício pede para a gente esquematizar um volume unitário de solo. Isso significa que vamos imaginar um pedacinho de solo que tem, por exemplo, 1 metro cúbico. A gente precisa identificar e separar as partes que compõem esse solo: a fase gasosa (o ar nos poros), a fase líquida (a água nos poros), a fase sólida (os grãos de solo) e o volume de poros (os espaços vazios entre os grãos). Para resolver isso, vamos usar conceitos de porosidade e frações de volume que são fundamentais na ciência do solo.

Passo 2

Primeiro, precisamos entender a porosidade, que é a relação entre o volume de poros e o volume total do solo. Ela nos diz o quanto do solo é espaço vazio onde ar e água podem estar. A fórmula da porosidade ( n = VporosVtotal ) é:
Aqui, é o volume dos espaços vazios e é o volume total do solo, que estamos considerando como 1 metro cúbico.

Passo 3

Agora, vamos dividir o volume de poros em duas partes: a fase gasosa ( theta = VáguaVporos á) e a fase líquida ( Vágua = theta times Vporos á). A quantidade de ar e água nos poros depende da umidade do solo. A umidade ( Vgás = Vporos - Vágua ) é a relação entre o volume de água e o volume de poros:
á
Dessa forma, podemos expressar o volume de água como:
á
E o volume de ar será o restante dos poros:
áá

Passo 4

A fase sólida é composta pelos grãos de solo, e o volume dessa fase ( Vsólida = Vtotal - Vporos = 1 - n ó) é o que sobra do volume total após descontar os poros. Usando a porosidade, temos:
ó

Passo 5

Agora, vamos resumir tudo. Sabemos que:
  • ³
  • á
  • áá
  • ó

Resposta

Então, em um volume unitário de solo ( ³):
  • A fase gasosa ocupa á³
  • A fase líquida ocupa á³
  • A fase sólida ocupa ó³
  • O volume de poros é ³
Isso nos ajuda a visualizar como o solo está organizado entre sólidos, água e ar!

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