Naam (lus beschrijving) Symbool enheid ormules MHANIA in het derde jaar Dichtheid massa er eenheid van volume ρ kg /m³ m ρ V Druk kracht er eenheid van oervlakte (N/m² ) a A Hydrostatische druk in een vloeistof hydrostatisch a hydro ρ g h otale druk in unt in een vloeistof totaal a totaal atm + hydro atm + ρ g h Hydraulische ers verband tussen de kracht werkend o de kleine zuiger en de kracht werkend o de grote zuiger A A et van Archimedes: de stuwkracht het gewicht van de verlaatste vloeistof stuwkracht ρ g V vloeistof
MHANIA in het vierde jaar Naam (lus beschrijving) Symbool enheid ormules Kinetische energie bewegingsenergie k of kin afhankelijk van de massa en de snelheid van het voorwer kin mv ² Gravitationele otentiële energie energie van de laats of ot afhankelijk van de massa, de hoogte en de veldsterkte ot m g h Mechanische energie som van de kinetische en de (gravitationele) otentiële energie van een voorwer mech mech ot + kin Arbeid kracht x verlaatsing s Omerking: deze definitie assen we enkel toe voor de gevallen waarbij de kracht constant is en waarbij de verlaatsing s dezelfde richting heeft als de kracht. Vermogen geleverde arbeid (of energie) er tijdseenheid /s att t Seciaal geval: Het vermogen van een kracht werkende o een voorwer dat een eenarige beweging met snelheid v uitvoert wordt gegeven door v of s t
Rendement verhouding van de energie gebruikt (door een machine of voorwer) voor de taak ( uit of nuttig ) tot de totaal geleverde energie ( in ). Het is een getal tussen 0 en of tussen 0 en 00 %. uit η dimensieloos η 0< η < in uit in ARMLR Inwendige energie de totale som van de kinetische energie en otentiële energie van alle deeltjes van een stof inw of i i i,ot + i, kin emeratuur maat voor de gemiddelde kinetische energie van de deeltjes van de stof t of θ Absolute temeratuur K armte energie overgedragen door contact tussen twee lichamen - merkbare warmte warmte die leidt tot een temeratuurswijziging c m c m t - latente warmte warmte die leidt tot een faseverandering Omerking: vergelijk de definitie van warmte met de definitie van arbeid in energietermen. Arbeid energie overgedragen van een lichaam o een ander lichaam door werking van een kracht. Soortelijke warmtecaaciteit de energie die men moet toevoeren aan een kg van een zuivere stof om zijn temeratuur met K (of ) te doen wijzigen. c kg. K 0 kg. c m m t armtecaaciteit warmte nodig om de temeratuur van een stof met één graad te wijzigen. Deze grootheden gebruikt men bij stoffen die niet zuiver zijn, zoals de calorimeter. K 0 t
armtebalans deze drukt uit dat de warmte ogenomen door het koude lichaam met temeratuur gelijk is aan de warmte afgestaan door het warmere lichaam met temeratuur. De eindtemeratuur e of f ( final temerature) zal gelegen zijn tussen en. ogenomen afgestaan < f < Gaswetten Omerking: bij de onderstaande gaswetten wordt de massa van het gas als constant beschouwd. et van Boyle-Mariotte (constant, isotherm roces) V V et van Regnault (V constant, isochoor roces) et van Gay-Lussac ( constant, isobaar roces) V V De ideale gaswet V cons tan t V V De toestandsvergelijking van een ideaal gas V nr
Bij de bovenstaande formules maken we gebruik van de volgende grootheden: Naam symbool eenheid (derde jaar, sommige grootheden onieuw in het vierde jaar) massa van het voorwer (mass) m kg tijd (time) t seconde s lengte (length) l m oervlakte (area) A m² volume (volume) V m³ dichtheid (density) ρ kg/m³ druk (ressure) a kracht (force) Newton N hoogte van het voorwer of diete van het voorwer t.o.v. een vloeistofoervlak (< cursus hydrostatica) (height, deth) h meter m (vierde jaar) snelheid van het voorwer (velocity) v m/s hoogte van het voorwer (height) h meter m energie (energy) oule arbeid (work) oule vermogen (ower) oule / s att laats (stand) s meter m verlaatsing ( delta s ) s meter m temeratuur (temerature) t of θ graden elsius absolute temeratuur graden Kelvin K soortelijke warmtecaaciteit c kg. K 0 kg. warmtecaaciteit stofhoeveelheid n mol molmassa M g/mol K 0
onstanten die otreden in de bovenstaande formules: Derde (en ook in het vierde) jaar g 9,8 N/kg zwaarteveldsterkte 9,8 m/s² valversnelling van de aarde. In werkelijkheid is g niet constant. De benaderende waarde van 9,8 N/kg gebruiken we voor voorweren die zich dicht bij het aardoervlak bevinden (maximaal enkele kilometers). Vierde jaar c soortelijke warmtecaaciteit deze constante hangt af van de soort stof, bijvoorbeeld voor water is c(water ) 486 / kgk. De soortelijke warmtecaaciteit wordt beaald via een exeriment of wordt als gekend beschouwd. Bij vraagstukken wordt c gegeven indien het niet de bedoeling is om c te zoeken (uit andere gegevens). warmtecaaciteit deze constante hangt af van het toestel waarvan men deze waarde kent of waarvan men deze waarde wenst te bealen via een exeriment. Dus wordt gegeven bij de vraagstukken indien het niet de bedoeling is om te zoeken. R molaire gasconstante 8,3 /mol.k Voorbeelden van afgeleide formules (derde jaar) Gegeven de dichtheid en het volume, bereken de massa. m ρ V Gegeven de dichtheid en de massa, bereken het volume. m V ρ Gegeven de druk en de oervlakte, bereken de kracht. A Gegeven de druk en de kracht, bereken de oervlakte. A Gegeven de hydrostatische druk en de dichtheid van de vloeistof, bereken de diete hydro h ρ g
Gegeven de hydrostatische druk en de diete in de vloeistof, bereken de dichtheid van de vloeistof Beaal de kracht werkend o de grote zuiger bij de hydraulische ers hydro ρ h g A A Gegeven de owaartse stuwkracht en het volume van het voorwer, bereken de dichtheid van de vloeistof ρ vloeistof stuwkracht g V Voorbeelden van afgeleide formules (vierde jaar) Mechanica Gegeven de kinetische energie en de massa van een voorwer, beaal de snelheid van dit voorwer. v m kin Gegeven de kinetische energie en de snelheid van een voorwer, beaal de massa van dit voorwer. m v² Gegeven de gravitationele otentiële energie en de massa van een voorwer, beaal de hoogte van dit voorwer. ot h m g Gegeven de gravitationele otentiële energie en de hoogte van een voorwer, beaal de massa van dit voorwer. ot m g h kin Gegeven de arbeid en de verlaatsing, beaal de kracht. s
Gegeven de arbeid en de kracht, beaal de verlaatsing. s Gegeven het vermogen en de tijd, beaal de arbeid. t Gegeven het vermogen en de arbeid, beaal de tijd. t Gegeven het vermogen en de kracht, beaal de snelheid. v Gegeven het vermogen en de snelheid, beaal de kracht. v Gegeven het vermogen, de kracht en de verlaatsing, beaal de tijd. Gegeven het vermogen, de kracht en de tijd, beaal de verlaatsing. Gegeven het vermogen, de verlaatsing en de tijd, beaal de kracht. s t t s t s Gegeven het rendement en de totale energie ( energie in), beaal de nuttige energie (energie uit) uit η in Gegeven het rendement en de nuttige energie, beaal de totale energie in uit η