Опыт — Поглощающая способность породы

лаборатории
Поглощающая способность породы

"Когда вы думаете о нефтяном пласте, вы, возможно, представляете себе огромный резервуар, по которому нельзя плавать на лодке или купаться. Вы думаете, что это гигантское озеро. На самом деле это не так. Месторождение находится в породе, которая выглядит на поверхности в точности так же, как любая другая. Эта порода, которая нам кажется твердой, имеет небольшие поры, в которых и находятся газ и нефть. Именно из такой породы мы должны извлечь нефть и газ, которыми пользуемся ежедневно".

Порода может удерживать жидкость! Для демонстрации этого понятия вместо нефти мы будем использовать воду по следующим причинам:

• С водой проще обращаться
• После опыта породу легко высушить для повторного использования
• Между весом и объемом воды существует удобное соотношение: 1 грамм воды занимает объем 1 см3=1 мл

Материалы и оборудование:

Для проведения этого опыта вам потребуется:

• Пористая порода. Хорошо подойдет пемза, ее можно купить в большинстве аптек. Также отлично подойдет и мел.
• Весы с точностью до грамма и выше.
• Емкость с водой, которая может вместить в себя наш камень, погруженный в воду.

Опыт:

1. Взвесьте сухую породу и занесите результат в распечатку приведенной ниже таблицы или блокнот.
2. Опустите породу в воду не менее чем на час.
3. Выньте породу и стряхните излишки воды. Взвесьте ее снова и запишите результат.
4. Продолжайте взвешивать породу и регистрировать результат с интервалом в один час.
5. Оставьте породу в воде на ночь. Взвесьте и зарегистрируйте результат

Что показывают ваши результаты?

Рассуждения:

Порода должна увеличиться в весе. Максимальной массы она может достичь через день и больше.

Когда мы проводили опыт, масса сухой породы была 34 грамма. Спустя день она увеличилась до 37 граммов. Спустя 2 дня она также составляла 37 граммов. Это означает, что в ней было 3 грамма, или 3 см3 воды. Это много или мало? Сколько жидкости может удержать порода? Мы можем определить это, измерив объем породы и сравнив его с объемом удерживаемой воды.

Объем породы мы можем определить методом вытеснения. Так же, как Архимед в своей ванной, мы можем определить объем тела, измерив количество жидкости, вытесненной его погружением. Мы измеряли объем породы, погрузив ее в мерную чашку, заполненную водой до отметки 150 мл. Уровень воды увеличился до 175 мл, поэтому мы знаем, что объем породы - 25 мл, или 25 см3. С учетом того, что породой было поглощено 3 см3, мы можем подсчитать, что она может удержать объем воды, эквивалентный 12% собственного объема. Это можно выразить следующей формулой:

Этот опыт может быть проведен с различными типами пород и с нефтью вместо воды. Запомните: так как нефть легче воды, 1 грамм ее занимает объем более 1 см3. Точные значения зависят от конкретного сорта нефти.

Также мы проводили этот опыт с мелом. В сухом виде он весил 10 граммов. После пребывания в воде в течение 5 минут его масса увеличилась до 11 граммов. После 10 минут — до 12 граммов. Больше она не увеличивалась, но через полчаса мел стал мягким и начал распадаться на части.

Кусочек мела содержал 2 грамма, или 2 см3 воды. Для подсчета объема мела мы могли использовать метод вытеснения, но мы поступили по-другому. Так как кусочек мела имел цилиндрическую форму, мы решили измерить его объем с использованием формулы объема цилиндра. Его длина была точно 8 см, а диаметр оснований — 1 см. Поэтому:

Затем мы подсчитали, сколько воды может удержать мел в процентах от его собственного объема:

		Копаем глубже
		Обсудим подробнее
	поглощающей способности породы.

Самостоятельно проделайте опыт с различными типами пород.

Поделитесь своими результатами

Присылайте нам свои результаты. Периодически мы будем публиковать новую информацию в разделе "Журнал SEED" вместе с отчетами, полученными от других, выполнивших эти опыты.