Porosidade pelo índice de vazios
Um índice de vazios de 0,8 dá porosidade de 0,444, cerca de 44,4 % de vazios, pela relação n = e/(1+e). Informe qualquer uma das duas grandezas e receba a outra, com a substituição visível para que um revisor confira. Grátis no seu navegador.
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Exemplo resolvido
- Índice de vazios
- 0,8
- Porosidade
- 0,4444444444
- Porosidade (%)
- 44,4444444444
- Direção
- void_ratio_to_porosity
- Origem
- void_ratio
Engenheiros geotécnicos, projetistas de fundações e estudantes de mecânica dos solos convertem o tempo todo um índice de vazios de laboratório em porosidade, ou a porosidade de volta em índice de vazios, quando fecham um diagrama de fases, conferem um relatório de compactação ou transformam uma identidade de livro em um número que cabe em um desenho. O índice de vazios e é o volume de vazios dividido pelo volume de sólidos. A porosidade n é o volume de vazios dividido pelo volume total. Essas duas grandezas de fase não são independentes: obedecem às identidades recíprocas exatas n = e / (1 + e) e e = n / (1 − n).
O que significam o índice de vazios e a porosidade, e por que n = e / (1 + e)
Um elemento de solo é uma mistura trifásica de sólidos, água e ar. Os sólidos ocupam o volume Vs. Tudo que não é sólido é vazio: Vv é a soma dos volumes de água e de ar.
O volume total é V = Vs + Vv. O índice de vazios e é definido como Vv dividido por Vs. É adimensional e, para um empacotamento real de grãos, não negativo; um índice de vazios negativo significaria um volume de vazios negativo, que nenhum diagrama de fases consegue desenhar.
A porosidade n é definida como Vv dividido pelo volume total V. É portanto uma fração do corpo de prova inteiro, sempre entre zero inclusive e um exclusive para um solo que ainda tem sólidos. Substitua V = Vs + Vv na definição de n e divida numerador e denominador por Vs: n equivale a (Vv/Vs) sobre (1 + Vv/Vs), que é exatamente e / (1 + e).
Inverta a mesma álgebra e você recupera e = n / (1 − n). Essas duas identidades são todo o motor desta calculadora. Elas não dependem do teor de água, do grau de saturação nem da gravidade específica; são puramente volumétricas.
Um índice de vazios zero é um bloco sólido sem poros. A capacidade não estima e a partir da densidade seca e Gs, não converte teor de água em saturação e não classifica o tipo de solo. Forneça a razão de fase conhecida e receba a outra, com a fórmula reescrita para que um revisor veja a substituição.
Quando converter índice de vazios em porosidade ajuda
Cadernos de investigação de campo e sistemas de informação de laboratório já guardam o índice de vazios a partir de cálculos de fase sobre densidade seca e gravidade específica medidas; ainda precisam da porosidade para comentários de compressibilidade, estimativas de percolação e tabelas de cliente que preferem n ou n por cento.
Cursos de mecânica dos solos usam uma calculadora de porosidade pelo índice de vazios para que o aluno confira conversões de livro para areia fofa, areia densa e argila sem montar uma planilha que trate em silêncio o quarenta como fração. Relatórios de compactação e de edômetro costumam citar e a uma tensão efetiva dada; converter para n deixa um parágrafo de drenagem ou de volume de vazios coerente com o diagrama de fases da mesma página.
Pipelines de pesquisa que processam milhares de corpos de prova precisam de arredondamento fixo a doze casas e de uma rejeição rígida de e negativo ou não numérico que possam afirmar nos testes.
Casos de uso
Fechamento do diagrama de fases de laboratório
Transforme um índice de vazios medido a partir da densidade seca e Gs em porosidade (e n por cento) para que o diagrama de fases, a nota de compressibilidade e a tabela do cliente citem o mesmo n = e/(1+e).
Checagens de sala de aula e de prova
Deixe o aluno verificar n a partir de e e e a partir de n contra as identidades recíprocas, inclusive a rejeição firme de um índice de vazios negativo ou não numérico.
Cadernos de investigação de campo
Converta linhas de valores de e de laboratório em porosidade para comentários de percolação, compactação e fundação sem uma fórmula improvisada de planilha.
Perguntas frequentes
Como recuperar o índice de vazios a partir da porosidade?
Envie porosity n como fração em [0, 1), por exemplo 0.40 para quarenta por cento. Não envie 40; isso não é uma fração válida.
O que acontece se o índice de vazios for negativo ou não for um número?
Um índice de vazios negativo não é físico (Vv/Vs não pode ser negativo), e um valor não numérico não pode ser forçado a um e finito. Validação falha não é cobrada.
Devo informar a porosidade como 40 ou 0,40?
Informe 0,40 para quarenta por cento. A porosidade é uma fração do volume total, então um valor de 40 é recusado porque equivaleria a uma porosidade de cem por cento ou mais.
Por que a porosidade nunca chega a um?
Uma porosidade igual a um significaria que a amostra não tem sólidos, o que exige um índice de vazios infinito. A calculadora recusa esse caso em vez de devolver infinito, e a porosidade fica entre zero e pouco menos de um.
Quais índices de vazios são comuns nos solos?
Areias de laboratório costumam ficar perto de 0,5 a 0,8, e 0,8 é um valor comum para areia fofa a média. Argilas moles e turfas podem passar de 2, o que corresponde a porosidades acima da metade do volume.
Ferramentas relacionadas
Para desenvolvedores — acesso via API
Tudo nesta página está disponível via API. Esta seção é para equipes que querem integrar a ferramenta aos próprios sistemas; quem não precisa disso pode simplesmente usar a ferramenta acima.
Endpoint
Autenticação por token Bearer. Um único POST coloca a tarefa na fila; o resultado chega por webhook ou link assinado.
Chame do seu código
curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/earth/porosity-from-void-ratio \
-H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
-H "Content-Type: application/json" \
-d '{"void_ratio":0.8}'const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/earth/porosity-from-void-ratio", {
method: "POST",
headers: {
"Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
"Content-Type": "application/json"
},
body: JSON.stringify({
"void_ratio": 0.8
})
});
const { task_id } = await res.json();import os, requests
res = requests.post(
"https://api.kit.forhosting.com/earth/porosity-from-void-ratio",
headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
json={
"void_ratio": 0.8
},
)
task_id = res.json()["task_id"]<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/earth/porosity-from-void-ratio", false, stream_context_create([
"http" => [
"method" => "POST",
"header" => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
"content" => '{"void_ratio":0.8}',
],
]));
$task = json_decode($res, true);body := bytes.NewBufferString(`{"void_ratio":0.8}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/earth/porosity-from-void-ratio", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)Exemplo de requisição
{
"void_ratio": 0.8
}Exemplo de resposta
{
"task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
"type": "earth.porosity_from_void_ratio",
"status": "queued",
"_links": {
"result": "/tasks/tsk_…/result"
}
}A API é assíncrona: cada chamada devolve um task_id na hora. Se preferir polling, consulte o status a até 1 requisição por segundo.
Preço
Preço publicado, sem tokens nem créditos escondidos. Tarefa que falha não é cobrada.
Erros
| HTTP | Código | O que significa |
|---|---|---|
401 | unauthorized | Token ausente ou inválido. Confira o header Authorization. |
402 | insufficient_balance | Saldo insuficiente para esta tarefa. Faça uma recarga e tente de novo. |
404 | unknown_type | Esse tipo de tarefa não existe. Confira o campo type no catálogo. |
429 | rate_limited | Muitas requisições em pouco tempo. Espere um instante e tente de novo. |
Notas técnicas
Esta calculadora de porosidade pelo índice de vazios aplica essas identidades de forma determinística, devolve o índice de vazios adimensional e a porosidade como fração e como porcentagem, e falha com invalid_input quando o índice de vazios é negativo ou não numérico, em vez de inventar um NaN silencioso.
O que significam o índice de vazios e a porosidade, e por que n = e / (1 + e)
Um índice de vazios de 0.80 é um valor comum de areia fofa a média e mapeia para n = 0.80 / 1.80 ≈ 0.444, ou cerca de 44.4 por cento de vazios. A porosidade não pode atingir um porque isso exigiria zero sólidos e um índice de vazios infinito, que este endpoint rejeita em vez de devolver Infinity. Areias de laboratório típicas ficam perto de e = 0.5 a 0.8; argilas moles e turfas podem superar e = 2. Use n como fração em [0, 1) ou leia porosity_percent quando um relatório quiser quarenta por cento em vez de 0.40.
Contrato de entrada, forma da resposta e comportamento de erro
Envie 0.40 quando quiser dizer quarenta por cento, não o inteiro 40 — um valor de 40 é rejeitado como porosidade de cem por cento ou mais. Validação falha não é cobrada. Envie por POST um corpo JSON com pelo menos um de void_ratio ou porosity. void_ratio é a razão de fase adimensional e = Vv/Vs; os aliases aceitos são e, void, voidRatio e e_ratio. porosity é a fração adimensional n = Vv/V no intervalo semiaberto de zero inclusive a um exclusive; os aliases aceitos são n, poro, n_e e porosity_frac. Cada campo pode chegar como número JSON ou como string numérica. Faltar os dois campos falha com invalid_input nomeando o par. Um índice de vazios vazio, infinito ou não numérico falha com invalid_input e uma mensagem de que o valor deve ser um número finito. Um índice de vazios estritamente negativo não é físico e é rejeitado com invalid_input, em vez de produzir uma porosidade negativa que pareceria um número e estaria errada. Porosidade abaixo de zero ou igual ou acima de um também é rejeitada: n = 1 tornaria e = n/(1−n) indefinido. Quando os dois campos são enviados, void_ratio é a fonte da verdade e a porosidade é recalculada com n = e/(1+e), para que um valor companheiro velho não discorde em silêncio da identidade. Em caso de sucesso o corpo ecoa void_ratio e porosity arredondados, informa porosity_percent como cem vezes n, reescreve formula e equation, nomeia direction como void_ratio_to_porosity ou porosity_to_void_ratio, nomeia source, method phase_relationship, rótulos de unidade e um array curto steps para interfaces de ensino. Exemplo: void_ratio igual a 0.8 produz porosity 0.4444… e porosity_percent 44.44…. Os valores são arredondados a doze casas decimais para o JSON do Worker e o do navegador coincidirem. Chamadas analíticas bem-sucedidas usam o preço-base publicado US$ 0,002 sem tokens de modelo e sem rede de saída.
Onde uma API de porosidade pelo índice de vazios justifica o seu lugar
Uma API de parse pequena aplica a mesma identidade todas as vezes e evita o erro de uma unidade de escrever n = e/(1−e) por hábito de uma fórmula vizinha. Como a implementação é parse pura de nível A, cada chamada bem-sucedida custa US$ 0,002 sem latência de IA.
Perguntas técnicas
Como converter o índice de vazios de um solo em porosidade?
Envie void_ratio e (ou o alias e / void). A API devolve a porosidade n = e / (1 + e) como fração e porosity_percent como 100 n. Exemplo: e = 0.8 dá n ≈ 0.4444 (44.44%).
Por que uma porosidade de 1 (cem por cento) é rejeitada?
n = 1 significa que o corpo de prova não tem sólidos, então e = n/(1−n) fica indefinido. O handler rejeita n ≥ 1 em vez de devolver Infinity.
Quanto custa a calculadora de porosidade pelo índice de vazios?
A ferramenta do navegador é gratuita. Pedidos API usam saldo pré-pago KIT a US$ 0,002 por chamada bem-sucedida; entrada inválida não é cobrada.