Summary
Samenvatting Initiatie Materiaalleer
- Course
- Institution
Samenvatting lessen en slides Initiatie materiaalleer, Semester 1 UAntwerpen.
[Show more]
Seller
Follow
nikavandenbergh
Reviews received
Content preview
MateriaalleerInhoud cursus:
- Inleiding en opfrissing natuurkundige definities
- Classificatie en eigenschappen materiaalgroepen:
Metalen, polymeren, keramische materialen en composieten
Natuurkundige definities
Kracht F
- Vb. wrijving, spier, veer,…
- = elke oorzaak van vervorming of verandering van de bewegingstoestand van een voorwerp
Statische werking = vervorming (elastiek, doorbuigen,…)
Dynamische werking = beweging = verandering van versnelling (a m/s²)
Krachten = grootheden (meetbaar)
Vectorgrootheden (grootte en richting)
scalaire grootheden (enkel grootte)
Vectoroptelling
Geen resulterende kracht: in rust of met een constante snelheid
1e wet van Newton
(soortelijke) massa
- Een grootheid evenredig met de hoeveelheid materie in dat voorwerp
- Som van de massa van alle deeltjes
- Product van de hoeveelheid deeltjes n in mol met de molaire massa M (m = M.n)
1 mol = 6.02214.1023
= hoeveelheid stof van een systeem dat evenveel deeltjes bevat als er atomen zijn in 12g
koolstof-12
Van massa naar volume: ρ = m/V → m = V . ρ
Definitie kg:
- 1 kg = massa van 1l water bij 4°C
- 1m³ water = 1000l = 1000kg
- ρwater = 1000 kg/m³ bij 4 °C
,Newton: actie-reactie
Tweede wet van Newton:
- Het product van massa m en versnelling a is constant voor een gegeven kracht Het is een goed
maatgetal voor de grootte van een kracht
- F=m.a
- De eenheid van kracht = Newton, N = 1 kg.m/s² = de kracht die een voorwerp met een massa van
1kg een versnelling van 1m/s² geeft.
Gravitatiewet van Newton:
- F1 = F2 = Fz = (G . m1. m2) / r2
- G = 6,67.10-11Nm²/kg² = gravitatieconstante
- ma = 0,596312.1025kg = massa aarde
- ra = 6.367.451 m = straal aarde
Zwaartekracht:
- Fz = G = m.g
- g = G . ma/ra² = 9,81 m/s² ≈ 10 m/s² = valversnelling/zwaarteveldsterkte
- richting is loodrecht naar het middelpunt van de aarde
Actie = reactie: druk uitgeoefend op een voorwerp = uitgeoefende druk van het voorwerp
- richting van de vector is tegengesteld
- Gewapend beton: ρ = 2500 kg/m³
- Ongewapend beton: ρ = 2400 kg/m³ (= glas)
(druk fc / trek ft )sterkte
= de druk/trek (spanning) in MPa die het materiaal kan weerstaan vooraleer het bezwijkt of breekt
(compression/tension)
= materiaaleigenschap!
Wordt bepaald d.m.v. proeven op een
aantal proefstukken (meestal 20 bij beton,
hout, staal, glas, …)
De karakteristieke waarde fck of ftk (=
waarde die gehaald wordt voor 95% van de
geteste proefstukken
5%: onderschatten van het materiaal
Luchtdruk:
- de massa van de atmosfeer is 5.1018kg en de aardoppervlakte is 5.1014 m²
op iedere m² drukt ± 10000 kg lucht
- G = 10 m/s2. 10000 kglucht = 100000 N per m²
Luchtdruk = 100000 N/m² (= Pa ) of 1000 hPa of 1 bar of 1 atm
,Warmte(transport) conductie-geleiding-straling
Warmte Q (J of N.m) = energie-uitwisseling tussen systemen niet in thermisch evenwicht zijn
Warmtestroom φ (W of J/s): warmte uitwisseling per tijdseenheid
Warmtestroomdichtheid q (W/m² = J/s.m²): warmtestroom per oppervlakte-eenheid
Conductie/geleiding:
- Transport door snel-trillende moleculen die hun energie afgeven aan traag-trillende moleculen
- Door beweging van vrije elektronen (bij metalen)
Convectie:
- Warmtestroming in een fluidum (vloeistof/gas) door een verschil in temperatuur
Δdensiteit (vrije convectie) of opgelegd verschil in druk (gedwongen convectie)
- Door warmtetoevoer/afvoer bijvoorbeeld door contact met een oppervlak verandert de densiteit
van het fluidum en ontstaat stroming (vloeistoffen)
Straling:
- Transport van energie door elektromagnetische straling
- Geen medium nodig (in vacuüm)
- Elk oppervlakte straalt energie uit in functie van de temperatuur
- Zonneconstante = 1353 W/m² (energie die onze atmosfeer bereikt)
Temperatuur = scalaire grootheid
- maateenheid: θ (thèta) = 1 °C ↔ T = 1 K (SI eenheid)
- 0 °C = smeltpunt van water
- 100 °C = het kookpunt van water bij 1 bar (100000 Pa)
- 0 K = -273,15 °C = absolute nulpunt, deeltjes trillen niet
λ -waarde:
- = warmtegeleidingscoëfficiënt van een materiaal
- Hoeveelheid warmte door een materiaal van 1m² groot en 1m dik bij T = 1K
- Hoe groter = betere geleiding = slechtere isolatie
R-waarde:
- = warmteweerstand van een materiaallaag of constructie-element
- Voor homogene laag: R = d/λUI [m²K/W]
D = dikte van de homogene laag in de richting van het warmtetransport
λui = warmtegeleidingscoëfficiënt [W/(mK)] ( U: rekenwaarde)
, Het EM-spectrum zichtbaar licht en infrarood
Straling – EM spectrum
Invallende zonnestraling:
- q = 1353 W/m² bereikt onze atmosfeer (zonneconstante)
- een deel hiervan wordt geabsorbeerd (15%)
- een deel wordt teruggekaatst (6%)
- 79% procent blijft over = 0.79 x 1353 W/m²= 1069 W/m²
deel bereikt aardbodem rechtstreeks (directe straling)
deel wordt verstrooid (diffuse straling)
Stralingsenergie die invalt bestaat uit:
- 3% UV-straling
- 42% zichtbaar licht
- 55% IR-straling (warmte)
Zwart lichaam:
- Theoretisch ideaal: alle straling absorbeert
- ‘ideale’ uitzender: max. mogelijke hoeveelheid energie per oppervlakte-eenheid op elke
golflengte
Zonnespectrum:
Zonnestraling
op verticale
gevel:
Optica
Zichtbaar licht:
- = evenwichtig over alle golflengtes samengesteld: 380
nm–780 nm (wit licht)
- Gloeilampen: 600- 700
- Gasontladingslampen: 400-500
Lumen
The benefits of buying summaries with Stuvia:
Guaranteed quality through customer reviews
Stuvia customers have reviewed more than 700,000 summaries. This how you know that you are buying the best documents.
Quick and easy check-out
You can quickly pay through credit card or Stuvia-credit for the summaries. There is no membership needed.
Focus on what matters
Your fellow students write the study notes themselves, which is why the documents are always reliable and up-to-date. This ensures you quickly get to the core!
Frequently asked questions
What do I get when I buy this document?
You get a PDF, available immediately after your purchase. The purchased document is accessible anytime, anywhere and indefinitely through your profile.
Satisfaction guarantee: how does it work?
Our satisfaction guarantee ensures that you always find a study document that suits you well. You fill out a form, and our customer service team takes care of the rest.
Who am I buying these notes from?
Stuvia is a marketplace, so you are not buying this document from us, but from seller nikavandenbergh. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $7.02. You're not tied to anything after your purchase.
Can Stuvia be trusted?
4.6 stars on Google & Trustpilot (+1000 reviews)
67096 documents were sold in the last 30 days
Founded in 2010, the go-to place to buy study notes for 14 years now