Deze samenvatting bevat informatie over:
Voorkennis:
- stoffen en moleculen
- eigenschappen van moleculen
- moleculen en atomen
- vaste stof en vloeistof
- verdampen
- gassen
- gasdruk en moleculen
- temperatuur
- absolute nulpunt
- temperatuur in kelvin
Lichte en sterke materialen:
- materialen ...
Joëlle Vos – 4H4
Natuurkunde – Samenvatting, Hoofdstuk 3 Materialen
BINAS:
Grootheid Symbool Eenheid Standaard Formules
Dichtheid ρ kg/m3 ρ=m/V
Massa m kg p=F/A
Volume V m3 ε = Δl / l0 x 100%
Kracht F N E=σ/ε
Doorsnede A m2 σ= F/A
Straal r m A = π x r2
Treksterkte σ of σmax N/m2 Pa P = (λ x A x ΔT) / d
Relatieve rek ε % of factor Q = c x m x ΔT
Elasticiteitsmodulus E of σ100% N/m2 E = σ100% (2x eigen lengte), wil
Pi π - 3.14159265359 niet zeggen dat je hem ook
Uitrekking Δl m 100% kan uitrekken, ligt aan
Beginlengte l0 m de stof
Lengte L m
Spanning (mechanische) σ N/m2 Pa
Temperatuur T Kelvin
Warmte Q J
Temperatuurverschil ΔT K of oC
Soortelijke warmte c J / kg x K
Warmtestroom P W
Warmte- λ W/Kxm
geleidingscoëfficiënt
Theorie:
- Alle atomen zijn ongeveer even groot
- Er zijn zware en lichte atomen. Zware atomen hebben een zwaardere kern
- De dichtheid van een stof wordt vooral bepaald door de massa’s van de atomen
- Bij elastische vervorming krijgt het materiaal de oorspronkelijke vorm terug, als er geen kracht meer
werkt. Bij plastische vervorming is de vervorming blijvend
- Als de treksterkte > E , dan makkelijk uit te rekken. Als de treksterkte < E , dan moeilijk uit te rekken
- Hoe hoger de treksterkte, hoe moeilijker iets stuk gaat
- De deeltjes (moleculen of atomen) van een materiaal blijven bij elkaar door de aantrekkende kracht
tussen de deeltjes. De grootte van die krachten bepaalt de sterkte van het materiaal
- De spanning in een draad of stang is de uitgeoefende trekkracht per oppervlakte-eenheid van de
dwarsdoorsnede
- In een spanning, rek- diagram wordt de relatieve rek van een materiaal weergegeven onder
verschillende spanningen
- Bij veel materialen is de relatieve rek evenredig met de spanning bij elastische vervorming
- De elasticiteitsmodulus is de spanning die nodig is om het materiaal een relatieve rek te geven van
100%
- Laagste temperatuur is 0 Kelvin of -273oC dus K = oC + 273
- Bij een faseovergang is de temperatuur constant
- Hoe beter een metaal de elektrische stroom geleidt, des te beter geleidt het ook de warmte
- Voor veel vaste stoffen en vloeistoffen geldt: hoe groter de dichtheid des te kleiner is de soortelijke
warmte
- Bij warmtetransport door een wand hangt de hoeveelheid energie die per seconde door die wand
gaat af van: de oppervlakte, de dikte, het materiaal van de wand en het temperatuurverschil tussen
beide kanten van de wand
- Als de temperatuur stijgt gaan: moleculen sneller bewegen
moleculen verder van elkaar af bij een faseovergang
- Grote moleculen kun je met een microscoop zien
- Bij smelten gaan de moleculen door elkaar heen bewegen
- In een opgepompte band botsen er meer moleculen tegen de binnenkant van de band dan tegen de
buitenkant van de band.
- Tussen de moleculen van een gas zit helemaal niets
- Moleculen in een vaste stof bewegen niet door elkaar, maar trillen wel om een vaste positie
- Een stof met een grote dichtheid bestaat uit zware atomen
- De aantrekkende kracht tussen de deeltjes wordt niet bepaald door het gewicht van de deeltjes
- Bij elastische stoffen met een hoge dichtheid zitten de atomen dicht op elkaar
- Een hoge spanning ontstaat als er op een dun draadje een grote kracht wordt uitgeoefend
- De treksterkte is de maximale spanning waarbij het materiaal nog elastisch blijf
- Als de relatieve rek niet evenredig is met de spanning kun je voor verschillende delen van het trek-
rek diagram een verschillende elasticiteitsmodulus weergeven
- Bij warmtetransport door straling verplaatsen zich geen atomen of moleculen
- Bij metalen zijn het onder andere de elektronen die voor warmtegeleiding zorgen
- Een voorwerp wordt kouder doordat je warmte afvoert
- Vast (s) trillen op eigen plek
Faantrekking deeltjes is groot
vaste vorm
- Vloeibaar (l) trillen door elkaar, met een
horizontale bovenkant
Faantrekking deeltjes is klein
geen vaste vorm
- Gas (g) trillen door elkaar
Faantrekking deeltjes is 0
hele ruimte
3 vormen van Vaste stoffen (s) Vloeistoffen (l) Gassen (g)
warmtetranspor
t
Geleiding Moleculen geven de X X
energie door
Stroming X Moleculen nemen de Moleculen nemen de
energie zelf mee energie zelf mee
Straling Golvende Golvende Golvende
energiepakketjes energiepakketjes energiepakketjes
Begrip Uitleg
Treksterkte = σmax tot plastische vervorming
Relatieve rek = Hoeveel % er van de oorspronkelijke lengte iets uitgerekt is
Elasticiteitsmodulus = Hoeveel spanning je nodig hebt om de stof 100% uit te rekken
Soortelijke warmte = Geef de energie aan die nodig is om 1kg van een stof 1K (of 1 oC) op te
warmen
Warmtestroom = De hoeveelheid energie die per seconde naar buiten verdwijnt
Warmte- = Geef aan hoe groot de warmtestroom P is door een oppervlakte van 1m 2
geleidingscoëfficiënt met een dikte van 1m bij een temperatuurverschil van 1K
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 joellevos. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $3.21. You're not tied to anything after your purchase.
