Hvordan måler jeg eksperimentelt overflaten til en stein?

Jeg vil ignorere svar som sier at overflaten er dårlig definert. I enhver realistisk situasjon har du en nedre grense for hvor fin en oppløsning er meningsfull. Dette er som en pedant som sier at hydrogen har et dårlig definert volum fordi elektronbølgefunksjonen ikke har noen hard cutoff. Teknisk sant, men praktisk talt ikke meningsfullt.

Min anbefaling er et optisk profilometer som kan måle overflatearealet ganske bra (for lengdeskalaer over 400 nm). Denne metoden bruker en sammenhengende laserstråle og interferometri for å kartlegge topografien på materialets overflate. Når du har topografien, kan du integrere den for å få overflatearealet.

Fordelene med denne metoden inkluderer: ikke- kontakt, ikke-destruktiv, variabel overflateoppløsning som passer dine behov, veldig raskt (sekunder til minutter), krever ikke forbruksvarer i tillegg til strøm.

Ulemper inkluderer: du må vende over steinen din for å få alle sider og sy dem sammen for å få total topografi, instrumentene er for dyre for uformelle hobbyister (mange tusen dollar), ingen atomoppløsning ( men skanning av tunnelmikroskopi er bedre for det).

Optikken til disse instrumentene ser ut som nedenfor

Og det gir et topografisk kart som nedenfor.

Kommentarer

• Hvis fjellet har små tunneler inni seg, er denne metoden trenger på en eller annen måte å kunne skanne i tunnelene.
• » krever ikke ‘ noe annet enn strøm «: um. Det krever veldig kostbart og sofistikert utstyr. Elektrisitet er minst bekymringsfullt hvis du vil bruke dette (veldig gode) forslaget.
• @terdon, på skalaen til standard laboratorieanalyseutstyr, er disse optiske profilometerene verken dyre eller sofistikerte (sammenlignet med f.eks. , STM, AFM, SEM, FTIR, XRD). Jeg mente bare å si at det ikke ‘ ikke krever forbruksvarer for analyse, du trenger bare et stikkontakt. Jeg ‘ har redigert deretter. Selv om jeg er helt enig i at det er for dyrt for ikke-kommersielle hobbyister.
• @KFGauss, » Når du har topografien, kan du integrere den for å få overflateareal. » – IKKE SANT. Jeg er ikke sikker på hvordan du foreslår å integrere, men hvis det er via et 3d-nett, som noen andre mennesker her, kan det, avhengig av masken, gi et vilkårlig stort resultat, uendelig i grensen, selv om formen er perfekt glatt og konveks. Selv om du fortsetter å legge til punkter i masken og krymper trekantene, fører det IKKE til at resultatet blir konvergens til det sanne området !!!
• @Kostas, det er tydelig at du ikke ‘ t leste første avsnitt i svaret mitt. Å behandle virkelige materialer som fraktaler er feil og altfor pedantisk.

Problemet er at når du øker målepresisjonen, så øker resultatet du får.Resultatet av et meningsfullt eksperiment skal konvergere med økningen av presisjon, dette gjør det ikke.

Dette er en 3D-analogi av kystlinjeparadokset : overflaten av fjellet er fraktalaktig, akkurat som kysten av landene:

Resultatet vil si mer fra målepresisjonen din enn fra et reelt overflateareal.

Selvfølgelig hvis steinen ikke er veldig fraktalignende (som om det er en kule eller en skulptur), så vil resultatet konvergere, men ikke dette er det generelle tilfellet i praktiske steiner.

Kommentarer

• Kommentarer er ikke for utvidet diskusjon; denne samtalen er flyttet til chat .
• Dette

Slik jeg ville gjort det, er å først dyppe fjellet i tynnet neglelakk. La det tørke, og dypp deretter fjellet i varm flytende voks. La voks avkjøles. Skrell voks av fjellet og mål tykkelsen på vokslaget. Smelt avskilt voks og mål volumet. Del volumet etter tykkelsen, og du har arealet.

Kommentarer

• antar lik tykkelse. Jeg setter pris på fingerneglelakken slik at voks ikke absorberes, men jeg tror det ikke vil skrelle av. Hva med den samme logikken med karamell? La den stivne, deretter bryte den av og veie den.
• Sannsynligvis er den riktige måten å veie deg selv, deretter spise karamellen, og deretter veie deg selv igjen. Men det ville være nødvendig å kjenne karamellens tetthet.
• Dette vil gi en nedre grense på overflaten, på samme måte som at du kan få en nedre grense på lengden av England ‘ s kystlinje ved hjelp av et ensides kart over England.
• Det stemmer. » faktiske » overflaten er (omtrent) fraktal, og i størrelsesorden overflateareal av et krystallkorn ganger antall korn i fjellet. Imidlertid gjetter jeg ‘ at OP leter etter overflatearealet som » karamellmetoden » tiltak.
• -1 fra meg. Dette kommer til å være virkelig upresist fordi voksen vil bli dratt til veldig ulik tykkelse av tyngdekraften.

1. Fullt innpakket stein veldig tett i aluminiumsfolie. (Selvfølgelig vil det krølle seg; press krøllene tett ned.)
2. Sot det hele med et lys, akkurat nok så det er helt svart.
3. Pakk forsiktig ut folien.
4. Fotografer flatt folie sammen med en referanseskala kvadrat. Sørg for at det er en lys bakgrunn (f.eks. hvitt tak) overfor folien, så det vil se lyst ut på bildet i det urørte området.
5. Mål sotområdet ved hjelp av programvare for bildebehandling. Dette kan gjøres ved å først bruke et perspektivkorreksjonsverktøy, og legge merke til størrelsen på referansefeltet, deretter beskjære det aktuelle området og vise et histogram over lysstyrkeverdiene.

I stedet for sot kan du også bruke spraymaling, men det vil sannsynligvis nippe til krøllene mer.Eller du kan pakke inn papir i stedet for alu og bruke en blyant, men det vil smøre og være vanskeligere å se på bildet.

Jeg tror ikke denne metoden vil få 1/100 nøyaktighet, men den gir minst et anstendig estimat og krever ikke spesialutstyr.

Oppgaven er ikke veldefinert. Inkluderer du sprekker? Hvis ja, vil du se finere og finere sprekker legge til overflaten, og til slutt vil du være på atomnivå og synes det er vanskelig å til og med definere hvilken del av fjellet og hva som ikke er. t. Hvis du ikke inkluderer sprekker: Hva er regelen din for å skille bare ujevnheter fra en sprekk?

Kommentarer

• Dette er nyttig innsikt, men det svarer ikke direkte på spørsmålet.
• @CarterPape » Oppgaven er ikke ‘ t godt- definert. »
• Fra et ingeniørperspektiv er oppgaven veldefinert. Fra et matematisk perspektiv er det ikke. Da dette er et fysikknettsted, til hvilke av yrkene bør vi henvise?
• @dotancohen Hvis det er fysisk veldefinert, inkluderer du overflaten av støvpartikler på overflaten? Du vil vanligvis ikke, men: når er en partikkel en del av fjellet? Avskjæringen vil være et sted på spekteret av: Gravitasjonsfeste (vil falle av når du snur fjellet), vedheft, vannindusert vedheft, vedheft forårsaket av et annet stoff (fett, harpiks hvis det ‘

Vanskelig. Adsorber litt kjemikalier, varm det opp, mål mengden som fordamper?

Jeg vil se på litteraturen, kanskje starte med et søk etter «eksperimentell bestemmelse av overflatearealet» i geologiske sammenhenger.

Rediger: en molekylær probe skal gi noe nær maksimumsverdien. Det er slutt på lengdeskalaen når det gjelder ekte materialer, en stein er ikke en matematisk fraktal. Etter å ha sluppet inn en passende type molekyler og pumpet dem ut, ville termisk stimulert desorpsjon måle det absorberende området.

Kommentarer

• BET-teknikk brukes vanligvis , men det er en molekylær teknikk som vil bestemme overflatearealet med alle mikroskopiske kroker og kroker. Det vil være MYE større enn bruttoarealet for en (semi) porøs bergoverflate.
• Jeg intervjuet hos et lite instrumentasjonsfirma hvor denne teknikken er grunnlaget for en stor produktlinje. Med noen materialer bruker de temperaturavhengig avgassing under vakuum som sonden.
• @ BenCrowell Jeg skjønner det, men en molekylær sonde burde gi noe nær maksimumsverdien. Det er slutt på lengdeskalaen når det gjelder ekte materialer, en stein er ikke en matematisk fraktal.
• Jeg vil foreslå at du redigerer svaret ditt for å si det. Og jeg ‘ er ikke helt sikker på at det er en maksimal verdi som meningsfullt kan tolkes som et område. Anta at du diffunderer helium til sandstein. Er du ‘ t du da virkelig måler det ledige volumet av sandsteinen, ikke dens overflate?
• @Ben Disse målingene er vanligvis laget av en grunn. Problemet er ikke å definere epistemologien til spørsmålet. Det er for å matche betydningen av målingen til den som trengs for påføring. Når applikasjonen katalyserer gassfasereaksjoner når reaktantene passerer gjennom en porøs plugg, fungerer gassabsorpsjons- eller utgassmålingene godt.

For ikke-konvekse kropper med vilkårlig form, som mange allerede har påpekt, er det ikke noe rimelig svar generelt. For konvekse legemer er svaret matematisk og fysisk veldefinert. Metoden er basert på integrert geometri, hvis jeg ikke husker riktig, skyldes formelen Steiner eller Crofton. Likevel er det en praktisk metode og stabil.Formelen gir overflaten i form av (gjennomsnittsarealet) av kroppens projeksjon langs alle retninger $ \ vec {n} $ : $$ S = \ frac {1} {\ pi} \ int d \ Omega _ {\ vec n} ~ S (\ vec n) = 4 \ ganger \ igjen < S (\ vec n) \ right > $$ Så alt du trenger å gjøre er å plassere en lampe høyt over, holde steinen i mange tilfeldige retninger, beregne gjennomsnittsarealet til skyggen, og multipliser med 4. For 1% nøyaktighet vil ti tusen (10 000) tilfeldige projeksjoner være nok.

Kommentarer

• Dette er interessant, og jeg har gitt +1 ‘ det, men det er lite sannsynlig at en stein er konveks. Jeg lurer på hvordan feilen i å bruke denne metoden på ikke-konvekse legemer varierer i forhold til et rimelig mål på hvor ikke-konveks de er (kanskje noe avgrenset-variasjon-lignende?).
• @R .. For noen ikke-konvekse former, kan du kanskje skjære gjenstanden med et flatt snitt, deretter måle og legge opp arealet av de resulterende konvekse brikkene og trekke ut to ganger snittområdet. Hvis objektet er » fraktal » slik at ingen endelig kutting vil produsere konvekse biter, så foreslår jeg å bare stoppe der, da denne kroppen har ikke et veldefinert område i det hele tatt. Ikke matematisk og ikke fysisk.
• Formelen skyldes Cauchy

Jeg garanterer for dampdeponering eller påføring av belegg som kan måles etter vekt.

Avhenger av din bergstørrelse. Åpent celle pimpstein og porøs kalkstein kjedelig av regn og dyr vil være vanskelig å måle. Kalkstein kan være mikro-porøs og kan ha hundrevis av kvadratmeter overflateareal. Vurder dette mikrograf av kritt .

Bruk av et stoff som fester seg sterkt og jevnt til overflaten av bergarter uavhengig av pH og kjemisk affinitet, dampbehandle eller dyppe bergarten i beleggstoffet, bruk en effektiv måte å fjerne overflødig på, og veie bergarten / stoffet etterpå. Kanskje du kan få en grad av presisjon hvis det er et stoff som kan påføres i et helt jevnt belegg for alle de forskjellige prøvene.

For første forsøk vil jeg bruke vanndamp. Vei berget tørt, utsett det for noen få øyeblikk i et miljø med høy luftfuktighet, og veie det igjen etterpå.

Kommentarer

• Dette er bare å legge til detaljer i den generelle metoden som S. McGrew nevnte i det aller første svaret på dette spørsmålet, og burde trolig være en kommentar til svaret.

Ta mange bilder fra forskjellige vinkler som gjør at du kan lage et 3D-nett med fotogrammetri (jeg anbefaler Meshroom). Du kan også bruke en LIDAR til å fange punktskyen og deretter bruke Meshroom til å knytte den sammen (tilsynelatende er det noen billige fra under 2000 dollar). Beregn nettets areal (jeg anbefaler Rhinoceros3d). Det er mange open source-verktøy som kan hjelpe deg med prosessen. EDIT: noen har allerede gitt et lignende svar, så jeg la til noen programvareanbefalinger (jeg vet at de vanligvis ikke er på plass for stackexchange, men hvis OP virkelig ønsker å sove problemet i stedet for hypotetisk å legge ut et kult spørsmål, kan anbefalingene være nyttige). Hvis du går på fotogrammetri, må du huske at hvis overflaten er spekulær, må du belegge den i en diffus maling.

Kommentarer

• Kan ønsker å belegge bergarten på en eller annen måte før jeg avbilder den, for å gi den gunstige optiske egenskaper.
• @Nat takk for at jeg skal oppdatere svaret jeg glemte det.
• -1 Dette Metoden, avhengig av 3d-masken, kan gi et vilkårlig stort resultat, uendelig i grensen, selv om formen på steinen er perfekt glatt og konveks. Legge til punkter i masken og krympe trekantene fører IKKE til at resultatet blir konvergens til det sanne området !!!
• Jeg så ikke ‘ svar da jeg skrev en lignende, men dette forut for meg med 2 dager, noe jeg mistenker er grunnen til at min ble nedstemt. Slettet gruven, oppstemte dette, da det å generere en punktsky er det klart mest riktige svaret for ethvert objekt som mangler okklusive overheng. Jeg mener det ‘ er bokstavelig talt en app for dette! Jeg ‘ la merke til at dette mislykkes for okklusive overheng (fossiliserte hodeskaller, pimpstein osv.).

I likhet med gassadsorpsjon / BET og @McGrew voksteknikk. Du trenger en sensitiv skala med centigram-presisjon.

1. Lag et monolag av sand av et kjent område (for eksempel en kvadratmeter). Mål massen av den sanden. Dette er ditt kalibrerings- / konverteringsforhold.
2. Mål massen av fjellet.
3. Fukt bergarten og beleg den med et ensidig sandlag.Mål opp massen på nytt og beregne massen til festet sand.
4. Bruk kalibreringen fra nr. 1 for å finne området.
5. Gjenta 3 eller 4 ganger for å bestemme et gjennomsnitt og usikkerhet.

Kommentarer

• Ville ikke ‘ t som måler massen av sanden + vannet? Jeg vil tro at ‘ d er ikke ubetydelig. Hva med en variant der du, etter at du har belegget steinen, vasker den sanden i et rent brett hvis masse du kjenner, så lar vannet fordampe, og måler deretter brettet og trekker fra for å finne massen av sanden? / li>
• Resultatet her kommer til å avhenge av hvor finkornet sanden er. Dette svaret er med andre ord nok et eksempel på at mengden som diskuteres ikke er veldefinert, med mindre du spesifiserer noen annen parameter som setter en skala.
• Du kan prøve å lade fjellet elektrostatisk og belegge den med et monolag av isoporperler. Dette ville trolig være upraktisk fiddly, men det ville fjerne vannmasseproblemet.

Du kan også måle plasseringen av punkter på steinen for et fast punkt, si (0,0 , 0) peker i nærheten.

Kartlegg punktene ved hjelp av Octave (gratis og åpen kildekode) eller Matlab Matematisk programvare. Dann 3d trekantmasker med det punktet. Beregn arealet av trekantene. Legg til dem. Og det er det. Overflaten.

Kommentarer

• Som et praktisk spørsmål om mensurering er dette gjennomførbart. Den virkelige hensikten med målingen vil imidlertid bestemme skalaen til den nødvendige modellen (malingsdekning, du ‘ ønsker punktavstand som kan sammenlignes med tykkelse på malingslag).
• Den første spørsmålet er » hvordan «. Hvordan måler man plasseringen av punkter på steinen?
• @dotancohen: Du kan sikkert konstruere en enhet som en tykkelse, men med en armmontering med 3 eller flere (sannsynligvis flere) frihetsgrader, som gir deg kartesiske koordinater av spissen i forhold til basen som utgang. Jeg don ‘ vet ikke om noe slikt er lett tilgjengelig, og det ville være litt arbeid å lage en, men det ‘ er definitivt gjennomførbart.
• Et alternativ vil være å sette opp jigger langs hver av de tre veggene der du kan flytte en lase r avstandsfinner til hvert punkt i de to aksene på veggen du vil teste og få den tredje koordinaten som målt avstand.
• @R: Igjen, hvordan? Legg merke til ordet » eksperimentelt » i tittelspørsmålet. I hvilken grad av presisjon (husk nøyaktigheten) tror du at du kunne designe (ikke tankene bygge) et slikt grep? I teorien er jeg ‘ sikker på at » bygger en maskin » er et svar, men i praksis hvordan designer og bygger man en slik maskin (uansett kostnadene)?

Du kan legge fjellet i en MR-skanner og få en 3D-profil av den (og derfor volum og overflateareal). Hvis den ikke har spinn som er nyttige for NMR, kan du dyppe fjellet i noe som gjør det (dvs. vann eller mineralolje), og deretter avbilde det, og tomrommet vil gi deg 3D-profilen til fjellet (som Du kan deretter bruke til å beregne området).

Hovedproblemet med å bruke NMR er at hvis den magnetiske følsomheten til bergarten din er veldig annerledes enn vakuumet … vil du få bildeartefakter. er triks rundt dette.

Som et eksempel: her er en litiumdendritt inne i et batteri avbildet ved hjelp av MR .

Alternativt kan du bruke røntgenbilder av berg fra mange forskjellige vinkler og rekonstruere 3D-profilen til fjellet ved hjelp av invers 3D Radon Transform . Med 3D-profilen kan du enkelt beregne arealet.

Kommentarer

• Hvis han bader fjellet i en bly / radioakt ive-basert løsemiddel som er veldig synlig i MR / røntgen som ville være kult, selv om det var dyrt fordi MR ‘ er omtrent 300-500 per time.

Hvis du har tilgang til et planimeter, så kan du prøve metoden som brukes i denne forskningsoppgaven om styrken til sement som brukes på tennene.

For å sammenligne styrken til sementen, er forfattere trengte å skille effekten på grunn av sementen fra effekten på grunn av de forskjellige overflatearealene til de virkelige tennene som ble brukt i testene.

For hver tann som ble brukt, la forfatterne aluminiumsfolie over tennene og brukte et poleringsverktøy for å få folien til å følge konturen på overflaten til hver tann. Overlappende områder ble deretter kuttet bort og folien ble fjernet fra tannen og deretter presset flatt. En sporing av omrisset av hvert stykke folie ble laget, og området målt ved hjelp av et planimeter.

Jeg har tilfeldigvis kjøpt et planimeter av nøyaktig samme modell som brukt i det refererte papiret, og fant faktisk det papiret mens jeg søkte på internett etter informasjon om planimeteret jeg nettopp hadde kjøpt på et fleamarket.

fordi fjellet er i uregelmessige former (for det meste), det er vanskelig å bruke en normal overflatemålemetode for de vanlige 3-D-objektene. Selvfølgelig kan man bruke lukkede integraler for å beregne, men det er kjedelig. det blir lettere hvis vi kan endre 3D-objektoverflaten til 2-D.

Jeg vil anbefale at hvis du har en bøtte med klebrig væske, kan du dyppe bergarten i den og la den tørke. Bruk deretter noen papirer for å passe inn i den, og du kan få resultatet. dette er imidlertid ikke nøyaktig.

Jeg vil mer anbefale deg å skanne raketten inn i 3D-modeller for å få datamaskinen til å gjøre jobben ved hjelp av nøyaktige algoritmer.

Kommentarer

• Dette er bare å legge til detaljer i den generelle metoden som S. McGrew nevnte i det aller første svaret på dette spørsmålet, og burde sannsynligvis være en kommentar til det svaret.

I de fleste tilfeller som dette er det beste alternativet å skanne objektet inn i en tett sky på en eller annen måte og måle det omtrentlige overflatearealet ved hjelp av verktøyene som følger med. Selv om jeg er sikker på at det finnes en rekke eksotiske metoder for å generere tette skyer, vil de beste alternativene være å bruke en LIDAR-enhet av noe slag eller å bruke et kamera og et fotogrammetriprogram. Avhengig av hvor detaljert du vil at estimatet ditt skal være, kan du bruke alt fra et dedikert 3D-skanningoppsett til noen titalls bilder tatt på telefonen din og et av mange gratis fotogrammetri-programmer.

Jeg bruker ris eller sand. Med det målte volumet kan du måle området ved å helle sanden eller risen i et flatt brett og sørge for at du har en -korntykkelse båret over brettet, Du vil da kunne ikke bare se den fysiske representasjonen, men også måle den. Jeg har gjort dette mange ganger selv når jeg har funnet ut de ytre overflatearealene til delene mine.

Kommentarer

• Kan du prøve å forklare bedre? Jeg følger ikke ‘ hva du mener med dette.
• Du kommer ikke ‘ til å få overflaten som måte: Å helle sanden vil ødelegge den informasjonen umiddelbart.

Her «er et mer løsningsorientert svar som tar avklaringen i betraktning:

• Sprøyt steinen med litt ledende maling.
• Galvaniser den.
• Mål mengden metall som blir avsatt på steinen.

Dette tilsvarer i det vesentlige voksmetoden, bortsett fra at galvanisering ikke påvirkes av tyngdekraften.

Jeg er litt disig om hvordan man best måler mengden av metall; vær så snill å foreslå forbedringer eller direkte redigere dette svaret.
Den mest direkte tilnærmingen jeg kan tenke meg ville være å måle tapet av metall på motelektroden.

Vil du gjenopprette steinen til tilstanden før målingen?
Du vil sannsynligvis velge et metall og en maling som er enkle å fjerne.
Igjen, noen med mer praktisk kunnskap om galvanisering kan være i stand til å hjelpe med noen råd hvilke materialer du skal bruke.

Kommentarer

• Downvoter (s ?), vennligst legg til en kommentar, så jeg vet hva som kan forbedres med dette svaret.

Hvorfor ikke prøv elektroforetisk avsetning ? Du vil vite gjennomsnittstykkelsen basert på statistikken fra tekniske spesifikasjoner / data for alt deponert materiale. Du vil også kunne beregne det ekstra volumet fra Archimedes «-prinsippet. Du kjenner også massetettheten slik at du deretter kan beregne overflatearealet til den avsatte filmen / materialet.

Avhenger av verktøyene du har til rådighet; Jeg vil beskrive en kostbar og billig tilnærming:

• Dyrt : skann berget, bruk programvare til å behandle det & beregningsområde. Medisinsk bildebehandling innebærer topologier som er mye vanskeligere å måle enn en stein, men det er gjort.
• Rimelig : vikle en ballong, eller et mer tøybart og fleksibelt stoff helt rundt fjellet, kutt det ved innpakningstoppen; ikke-pakket stoff er mye lettere å måle / beregne .

Den underliggende ideen er den samme: vi kartlegger 1D skiver av fjellet på en 2D-overflate for å modellere dens 3D-form, og får deretter et overflatearealestimat. Med det «dyre» alternativet er denne kartleggingen veldig granulær og presis – med sistnevnte er den like god som ballongen din og innpakningsprosedyren din (hvordan den dekker støt, rygger, om det er tomme hull osv.) – men vant » t konkurrere med en skanning.

Kommentarer

• Begge disse metodene har blitt nevnt i tidligere svar.
• Hvordan ville elastisk materiale hjelp? Når du fjerner det, endres området, så du vant ‘ t får en god måling.
• @Nathaniel » kutt den ved innpakningstips » – så uansett hva som er igjen, må du måle overflatearealet (dvs. ved å pakke det ut)
• Hvis materialet er strekkbart, er det området når innpakning av overflaten ikke nødvendigvis er det samme som området når det er avslappet og lagt ut. Problemet kommer opp etter klipper du overskuddet. Og det er ikke det eneste problemet: dette finner en konveks bakke, ikke selve overflaten.
• @dmckee Faktisk, derav » like bra som ballongen din og din innpakningsprosedyre «; det ‘ er billig, så det kan bare gjøre det så bra. Med riktig stoff (som jeg ikke ville vite ‘), men alle disse ‘ gjenstander ‘ kan reduseres, kanskje til og med med 1% nøyaktighet

Peterh er riktig at oppgaven er dårlig definert, mens de forskjellige forslagene gir måter å måle den på som definerer hva som måles og deretter beregne målingen i forskjellige grad av nøyaktighet. Imidlertid vil jeg si at alle de tilbudte definisjonene av måling er svært vilkårlige; det du virkelig vil ha, er en metode som på en eller annen måte er en naturlig betydning for overflatearealet.

Jeg foreslår for deg at en naturlig definisjon av overflateareal er det området hvor varmen går tapt, siden dette representerer en reell og veldefinert fysisk egenskap for objektet.

Varmetapets hastighet for en kropp er proporsjonal med dette overflatearealet; Derfor, for å beregne overflatearealet til bergarten din, er det du trenger å gjøre å heve temperaturen til en kjent verdi og deretter beregne hvor lang tid det tar for bergarten å miste temperaturen. Fra denne målingen kan du beregne hvor raskt berget mister varmeenergi. For å konvertere det til et faktisk overflateareal, må du forstå de termiske egenskapene til fjellet, og det vil enten trenge en prøve av lignende stein eller trenger å ofre en andel av fjellet for testing.

Kommentarer

• For å gjøre dette, trenger du et veldig nøyaktig estimat av varmeoverføringskoeffisienten; som avhenger av selve geometrien. Jeg ‘ er ikke sikker på hvor nøyaktig du forventer at dette skal være, spesielt siden dette ikke ‘ ikke nødvendigvis fungerer for ledning eller stråling heller.
• Varmetap vil være lavere per arealeenhet for en svært konkav overflate som pimpstein, så dette ville ‘ ikke fungere så bra.
• Varmetapets hastighet er proporsjonal med den effektive overflaten. Konkave seksjoner av overflaten har mindre effektivt areal enn konvekse seksjoner.

Dypp berget i motorolje . Ta den ut og la den dryppe tørk i omtrent en time. Legg deretter fjellet i en beholder fylt med vann. I løpet av de neste dagene flytter du bergarten rundt i vannet med det formål å fjerne oljen fra fjellet. Området med oljeflekk på vannoverflaten vil matche overflaten til fjellet. Om nødvendig kan du manøvrere glatt i en geometrisk form som lett kan måles.

Bruk kjernemagnetisk resonansavbildning for å beregne posisjonen til hvert atom i fjellet. Tell deretter hvor mange atomer som grenser til et tomt rom som er koblet til rommet utenfor fjellet.