Samenvatting
Samenvatting Initiatie Materiaalleer
- Instelling
- Universiteit Antwerpen (UA)
Samenvatting lessen en slides Initiatie materiaalleer, Semester 1 UAntwerpen.
[Meer zien]Voorbeeld 4 van de 90 pagina's
Voorbeeld 4 van de 90 pagina's
In winkelwagen
Voorbeeld van de inhoud
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
Voordelen van het kopen van samenvattingen bij Stuvia op een rij:
√ Verzekerd van kwaliteit door reviews
Stuvia-klanten hebben meer dan 700.000 samenvattingen beoordeeld. Zo weet je zeker dat je de beste documenten koopt!
Snel en makkelijk kopen
Je betaalt supersnel en eenmalig met iDeal, Bancontact of creditcard voor de samenvatting. Zonder lidmaatschap.
Focus op de essentie
Samenvattingen worden geschreven voor en door anderen. Daarom zijn de samenvattingen altijd betrouwbaar en actueel. Zo kom je snel tot de kern!
Veelgestelde vragen
Wat krijg ik als ik dit document koop?
Je krijgt een PDF, die direct beschikbaar is na je aankoop. Het gekochte document is altijd, overal en oneindig toegankelijk via je profiel.
Tevredenheidsgarantie: hoe werkt dat?
Onze tevredenheidsgarantie zorgt ervoor dat je altijd een studiedocument vindt dat goed bij je past. Je vult een formulier in en onze klantenservice regelt de rest.
Van wie koop ik deze samenvatting?
Stuvia is een marktplaats, je koop dit document dus niet van ons, maar van verkoper nikavandenbergh. Stuvia faciliteert de betaling aan de verkoper.
Zit ik meteen vast aan een abonnement?
Nee, je koopt alleen deze samenvatting voor €6,49. Je zit daarna nergens aan vast.
Is Stuvia te vertrouwen?
4,6 sterren op Google & Trustpilot (+1000 reviews)
Afgelopen 30 dagen zijn er 53340 samenvattingen verkocht
Opgericht in 2010, al 14 jaar dé plek om samenvattingen te kopen