Heel uitgebreide samenvatting van Initiatie materiaalleer (1BASEM1) gegeven door Mr. Belmans. In paars aangeduid staan steeds gegevens die vanbuiten gestudeerd moeten worden.
Initiatie Materiaalleer
1. Deel N(atuurkunde)
1.1. Krachten
Een kracht (F in Newton) is elke oorzaak van vervorming of verandering v/d bewegingstoestand v/e voorwerp.
• Statisch (→ vervorming)
• Dynamisch (→ beweging)
└> van versnelling (a) in m/s²
Krachten zijn vectorgrootheden (→ Grootte én richting)
Vb. F = 250,0 kN
Variabele Maatgetal BC Maateenheid
Vectoren zijn optelbaar/aftrekbaar d.m.v. de vectoroptelling
De massa (m in g) v/e voorwerp is:
• De grootheid ~ met de hoeveelheid materie v/h voorwerp
• De ∑ v/d massa v/ alle deeltjes
• Het product v/d hoeveelheid deeltjes (n in mol) met de molaire massa (M in g/mol)
m=M∙n
1 mol is de hoeveelheid stof van een systeem dat evenveel deeltjes bevat als er atomen zijn in 12 g koolstof-12
1 mol telt 6,02214.1023 deeltjes (constante van Avogadro)
De eenheid van massa, u (unity) is gedefinieerd als 1/12 x de massa van het C-12 atoom = 1,66054.10-24g
Eén atoom C-12 heeft een massa van 12u = 1,99265.10-23g
→ Eén mol C-12 heeft een massa van: 6,02214.1023.12u = 12 g
m
Van massa naar Volume: ρ = m = V∙ρ
V
Praktische definitie van kg: ρwater = 1000 kg/m³ bij 4 °C
Wetten van Newton:
1. Een voorwerp waarop geen resulterende kracht werkt (Fr= 0), is in rust of beweegt zich rechtlijnig voort
met constante snelheid (v= cte, a=0)
2. F ⃗ = ma⃗ in N (=1kg∙m/s²)
3. Actie en Reactie
4. Gravitatiewet: F1 = F2 = Fz = (G . m1. m2)/r met gravitatieconstante G =6,67.10-11Nm²/kg²
2
g = G ∙ ma/ra = 9,81 m/s² ≈ 10 m/s² = valversnelling/zwaarteveldsterkte
→ Fz= G(ravitaite) = m∙g (vector gericht naar middelpunt v/de aarde)
De druksterkte (fc ) of treksterkte (ft ) van een materiaal is de druk/trek (spanning) in MPa die het materiaal kan
weerstaan vooraleer het bezwijkt of breekt.
(→ karakteristieke waarde wordt bepaald d.m.v. druk (fck ) –en trekproeven (ftk) op proefstukken (95%))
Vb. Beton is veel sterker in druk dan in trek (x10), daarom werkt men in de bouw met gewapend beton
Druksterkte Treksterkte
30 -200 3 – 20
,Oefeningen:
Welk materiaal zal bezwijken bij een betonblok van 100 m hoog en 1 m²?
Welk materiaal zal bezwijken bij een betonblok van 100 m hoog en 4 m² oppervlakte?
Welk materiaal zal bezwijken bij een betonblok van 1000 m hoog en 1 m² oppervlakte?
, 1.2. Warmte en Licht
Warmte (Q in J of N.m) is de energie-uitwisseling tussen systemen die niet in thermisch evenwicht zijn.
Warmtestroom (φ in W of J/s) is de warmte-uitwisseling per tijdseenheid.
Warmtestroomdichtheid (q in W/m² of J/s.m²) is de warmtestroom per oppervlakte-eenheid.
Warmtetransport
• Geleiding (= conductie): warmtetransport door snel-trillende moleculen die hun energie afgeven aan
traag-trillende moleculen én bij metalen door de beweging van vrije elektronen
• Convectie: warmtestroming in een fluïdum (vloeistof/gas) door een verschil in temperatuur
→ Vrije convectie: ∆densiteit
→ Gedwongen convectie: opgelegd verschil in druk
Door warmtetoevoer/afvoer bijvoorbeeld door contact met een oppervlak verandert de densiteit van
het fluïdum en ontstaat stroming.
• Straling: Transport van energie door elektromagnetische straling (geen medium nodig)
→ 1353 W/m² (= zonneconstante) bereikt onze atmosfeer
Temperatuur is een maat voor de bewegingsenergie van moleculen en atomen.
Temperatuur is een scalaire grootheid (geen richting).
• Θ in °C (Celsiusschaal)
0°C = smeltpunt van water, 100°C kookpunt van water
• T in K (Kelvinschaal)
0K = -273,15°C : absolute nulpunt, deeltjes trillen niet
λ-waarde is de warmtegeleidingscoëfficiënt van een materiaal:
Geeft aan hoeveel warmte er door een materiaalelement gaat van 1 m² groot en 1 m dik bij een ΔT = 1 K
Vb. λ rotswol = 0.035 W/mK
Grotere λ = betere geleiding = slechtere isolatie
R-waarde = warmteweerstand van een materiaallaag of constructie-element (ZIE DIA’S 44-51)
• Homogene laag: R = d/λUI in m²K/W
met d = dikte van de homogene laag in de richting van het warmtetransport
met λui = warmtegeleidingscoëfficiënt [W/(mK)] (Ui: U= rekenwaarde, i= voor binnen toepassing)
• Uit homogene lagen samengestelde wand: ∑Rn
→
EM spectrum:
Elektromagnetische straling is de voortplanting door de ruimte van elektrische en magnetische trillingen.
→ In vacuüm aan de lichtsnelheid c = 299 792 458 m/s
Zichtbaar licht: 380 nm (violet) en 780 nm (rood)
→ Natuurlijk zichtbaar licht (42%) is evenwichtig samengesteld over alle golflengtes.
→ Menselijke fabricaties creëren verkleuring.
Vb. Gasontladingslampen 400-500nm
Gloeilampen 600-700nm
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 sobuke. Stuvia facilitates payment to the seller.
Will I be stuck with a subscription?
No, you only buy these notes for $9.19. You're not tied to anything after your purchase.
