Resume
Samenvatting Initiatie Materiaalleer
- Cours
- Initiatie Materiaalleer
- Établissement
- Universiteit Antwerpen (UA)
Samenvatting lessen en slides Initiatie materiaalleer, Semester 1 UAntwerpen.
[Montrer plus]
Aperçu du contenu
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
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur nikavandenbergh. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €6,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
Peut-on faire confiance à Stuvia ?
4.6 étoiles sur Google & Trustpilot (+1000 avis)
62491 résumés ont été vendus ces 30 derniers jours
Fondée en 2010, la référence pour acheter des résumés depuis déjà 14 ans