Esat sista cosic l.jpg
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 58

ESAT/SISTA-COSIC PowerPoint PPT Presentation


  • 290 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

ESAT/SISTA-COSIC. Prof. Dr. Ir. Bart De Moor Kardinaal Mercierlaan 94 B-3001 Leuven Belgium T: +32-(0)16 321709 F: +32(0)16 321970 E: [email protected] W: www.esat.kuleuven.ac.be. Ontstaan van eenheden . - systematizering - kwantifikatie METEN = WETEN

Download Presentation

ESAT/SISTA-COSIC

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Esat sista cosic l.jpg

ESAT/SISTA-COSIC

Prof. Dr. Ir. Bart De Moor

Kardinaal Mercierlaan 94 B-3001 Leuven Belgium

T: +32-(0)16 321709 F: +32(0)16 321970

E: [email protected]

W: www.esat.kuleuven.ac.be


Ontstaan van eenheden l.jpg

Ontstaan van eenheden

- systematizering

- kwantifikatie METEN = WETEN

- uniformisering en standardizatie

2


Si eenheden l.jpg

SI-eenheden

-General conference on Weights and Measures, Paris 1960

-International Systems of Units

-Noodzaak aan STANDARDIZATIE (waarom ?)

Duim, voet, el, vadem, inch, mijl, zeemijl, yard, …

roe, acre, bunder, …

Pond, ons, shekel, …

Pint, gallon, stere, barrel, …

Paardekracht (pk),…

3


Si basiseenheden l.jpg

SI-basiseenheden

  • meter lengtem

  • kilogrammassakg

  • secondetijds

  • ampereelektrische stroomA

  • kelvintemperatuur°K

  • candelalicht-intensiteit Icd

4


Vanwaar komen die eenheden l.jpg

Vanwaar komen die eenheden ?

  • meter = 1 tien-miljoenste van een kwart meridiaan

  • = lengte van een staaf bewaard in Parijs

  • = vandaag gebaseerd op atoom-straling

  • gram = gewicht van 1 kubieke cm water bij 4 graden Celsius

  • = vanaf 1875: Massa van een platina-iridiumstaaf bewaard

  • in Parijs

  • Seconde = 1/86400 van gemiddelde zonnedag (tot 1960)

  • = 1/(31 556 925.974 7) van het tropisch jaar 1900

  • (=ephemeris time ET)

  • = sinds 1967: gebaseerd op ‘atoomklokken’:

  • 1 s = 9 192 631 770 perioden van de straling van Cesium

  • (isotoop 133) in grondtoestand

5


Vanwaar komen de eenheden l.jpg

Vanwaar komen de eenheden ?

  • Candela

    • Eenheid van lichtintensiteit (helderheid) [I];

    • Fotometrische SI eenheid , 1948

    • Gedefinieerd via straling platinum bij 2045 K

    • Minst nwk. van alle SI eenheden

-Temperatuur

- Statistiche maat voor de gemiddelde kinetische

energie/botsingen van deeltjes in een gas, lichaam, ….

- T in °C = (T in K) – 273.16

6


Aanvullende eenheden l.jpg

Aanvullende eenheden

  • de radiaal: cirkel = 2  rad = 360 

  • de steradiaal: 1 sr = 1/(4  ) bolopp; boloppervlak = 4 sr

7


Afgeleide eenheden l.jpg

Afgeleide eenheden

-Newton krachtN = kg.m/(s.s)

-Jouleenergie,J

arbeid of warmte-hoeveelheid

-Wattvermogen J/s

-Coulombelektrische ladingC=A.s

-Voltelektrische spanning,V

of elektrische potentiaal

-Ohmelektrische weerstand

-Faradelektrische kapaciteitF

-Webermagnetische flux

-Henryelektrische inductantieH

-Teslamagnetische flux dichtheidT

8


Afgeleide eenheden9 l.jpg

Afgeleide eenheden

  • 1 Newton = kracht om massa van 1 kg een versnelling van

  • 1 m/(s.s) te geven

  • 1 Joule = arbeid verricht door kracht van 1 N over afstand van 1 m

  • 1 Watt = Energie(stroom bvb) van 1 J per seconde

  • 1 lumen = 1 lm

  • = lichtflux = lichtintensiteit x ruimtehoek

  • Totale lichtflux van een puntbron van 1 cd = 4  lumen

  • luminantie L = lichtintensiteit (helderheid)/oppervlakte

  • = 1 cd / (m2) = 1 nit

  • (Latijn ‘nitere’ = schijnen) ; 1 stilb = 1 cd/(cm2) = 1 sb

  • -illuminantie: 1 lux = 1 lumen egaal verspreid over 1 m2

9


Samengestelde eenheden l.jpg

Samengestelde eenheden

  • oppervlakte

  • Volume [V]

  • snelheid [v]lengte/tijdm/s

  • Versnelling [a]snelheid/tijd

  • Druk[p, Pascal]kracht/oppervlaktePa = N/

  • Densiteitmassa/volumekg/

  • Debietvolume/tijd /s

  • Kinematische viscositeitN.s/

10


Grootte ordes l.jpg

Grootte-ordes

-TeraT1 000 000 000 000

-GigaG 1 000 000 000

-MegaM 1 000 000

-Kilok 1 000

-Hectoh 100

-Dekada 10

-Decid 0.1

-Centic 0.01

-Millim 0.001

-Micro 0.000 001

-Nanon 0.000 000 001

-Picop 0.000 000 000 001

-Femtof 0.000 000 000 000 001

-attoa 0.000 000 000 000 000 001

grieks

latijn

11


En ook l.jpg

… en ook…..

-miljoen1 000 000

-miljard1 000 000 000

-biljoen1 000 000 000 000

-biljard1 000 000 000 000 000

Let op: Engels :

1 billion = 1 miljard

1 trillion = 1 biljoen

1 quadrillion = 1 biljard

12


Nog gebruikt l.jpg

…nog gebruikt….

1 are = 100

1 hectare (=hecto-are) = 100 are

Karaat = 1/24 (24 karaats goud = zuiver goud)

Minuut, kwartier, uur, dag, week, maand, jaar, decennium, eeuw,

Millenium, aeon (1 mio jaar)

(60-delig getallenstelsel = Mesopotamisch!)

Liter

1 ton = 1000 kg

1 Å = 1 angstrom = 0.000 000 000 1 m

1 bar = 1 E+05 Pa; 1 mbar = 1 E+02 Pa;

13


Nog gebruikt14 l.jpg

…nog gebruikt ….

1 mol(e) = massa in g gelijk aan moleculaire massa

= massa die evenveel moleculen/atomen bevat als

atomen in 12 gram of C (getal van Avogadro)

1 mol C = 12 g ; 1 mol H2O = (1+1+16) g;

In 32 g (2 x 16) van O2-gas zitten N_A moleculen

N_AGetal van Avogadro (6.022 E+23/mol = # atomen in 12 g C )

14


Nog gebruikt15 l.jpg

…nog gebruikt….

1 eV = 1 electron volt

= energie van een electron bewegend in 1 V

elektische potentiaal

= 1.6 E-19 J

Lading van een electron = 1.6 E-19 C(oulomb)

1 pk = 1 paardekracht = 745.7 W

kW hr = kilowatt uur = 3 600 000 J

mW hr = megawatt uur = 3 600 000 000 J

1 kcal = 1 kilocalorie = 4 185.5 kJ = hoeveelheid warmte nodig om

de temperatuur van 1 kg H2O met 1°C te doen stijgen

15


Nog gebruikt16 l.jpg

….nog gebruikt ….

  • Temperatuur Kelvin, Celsius, Fahrenheit

  • T in K = 273.15 + T in °C

  • T in K = 255.37 + (5/9)(T in °F)

  • Voorbeeld: Vriespunt H2O = 0°C = 273.15 K = 32°F

  • Beaufort

    • Windschaal

    • 13 onderverdelingen 0 (briesje) – 12 (orkaan)

  • Richter

    • 0 Richter = 1 micron uitwijking op geijkte seismograaf op 100

    • Km van epicentrum

    • + 1 Richter = x 10 in seismische energie

    • Richter 3 = 1E+06 J

    • Richter 6 = 1 mio x energie van Richter 0 = 1E+13 J

16


Natuurconstanten l.jpg

Natuurconstanten

clichtsnelheid299 792 458 m/s

elading van een electron-1.602 176 46 E-019 C

Guniversele gravitatieconstante6.7 E-011 N (m.m)/(kg.kg)

g gravitatieconstante op aarde 9.80665 m/(s.s)

hconstante van Planck6.6260688 E-033 J.s

Runiversele gasconstante 8.314 J/K/mol

kconstante van Boltzmann1.381 E-023 J/K (R=k.N)

k_eelektrostatische constante8.987 E+09 N.(m.m)/C

Pi3,141592653589.. Wie U kent O getal belangryk en gepast;Leert ook and’re waarheên ankervast

e 2.718281828459045….

N_AGetal van Avogadro (6.022 E+23/mol = # atomen in 12 g C )

17


Voorbeelden lengte l.jpg

Voorbeelden lengte

  • alles in m

  • Kosmische horizon2 E+26

  • Andromeda nevel3 E+25

  • Diameter ons melkwegstelsel6 E+20

  • Alpha Centauri3 E+16

  • 1 lichtjaar9463 E+15

  • ZonPluto5.9 E+12

  • ZonAarde1.49 E+11

  • Diameter Zon1.391 E+09

  • Diameter Jupiter1.428 E+08

  • Diameter Aarde1.271 E+07

  • Gemiddelde mens1.8

18


Voorbeelden lengte19 l.jpg

Voorbeelden lengte

  • alles in m

  • Diameter menselijk haartje8 E-05

  • Resolutie menselijk ook4 E-05

  • Rode bloedcel7 E-06

  • Gistcel2 E-06

  • Chromosome1 E-06

  • Golflengte rood cadmium licht6.438 E-07

  • Bacterie2 E-07

  • Virus1 E-08

  • Atoomdiameter1 E-10

  • Atoomkerndiameter1 E-14

19


Voorbeelden massa l.jpg

Voorbeelden massa

alles in kg

-Groot melkwegstelsel1 E+42

-Matig melkwegstelsel1 E+41

-Zon2 E+30

-Jupiter1.88 E+30

-Aarde5.976 E+24

-Mars6.4 E+23

-Maan7.37 E+22

-Atmosfeer5 E+18

-Geladen tanker1 E+09

-Walvis1 E+04

20


Voorbeelden massa21 l.jpg

Voorbeelden massa

alles in kg

-Olifant1 E+03

-Gewichtig mens1 E+02

-Rat1

-Insect0.5 E-03

-Bacterie1 E-013

-Virus1 E-021

-Molecule H2O3 E-26

-Koolstofatoom2 E-26

-Neutron/proton1.67265 E-27

-electron8.5473 E-031

-neutrino5 E-34

21


Voorbeelden energie l.jpg

Voorbeelden energie

  • -zonnestraling 4 E+26 W

  • (infrarood, zichtbaar licht, ultraviolet, X-straling enz…

  • -zonnestraling op aarde1.73 E+17 W

  • (waarvan 30 % wordt teruggekaatst)

  • 1 ton TNT (trinitrotoluene)4.2 E+09 J

  • Thermonucleaire bom100-megaton TNT

  • Ontsnappingsenergie voor6.24 E+07 J

  • satelliet van 1 kg

  • Normale inspanning 100 W (hersenen !)

  • Sportman (korte periode) 750 W

  • Elektrische waterverwarmer1500 W

  • Glas melk170 kcal

  • 8 uren slaap1.5 miljoen J

  • Huisbrandolie woning 1 jaar100 GJ

22


Voorbeelden energie23 l.jpg

Voorbeelden energie

  • 1 hartslag1 J

  • Boek van 1 kg 1 m hoog 10 J

  • 1 liter water van 20°C naar 100°C19 kJ

  • Steenkool30 a 35 kJ / kg

  • Gratis energieplan Stevaert100 kWh/gezinslid/jaar

  • Gemiddelde energieverbruik persoon

  • in Vlaanderen3000 a 3500 kWh/jaar

  • Liberalisering electriciteit

  • Nu reeds voor bedrijven> 20 GWh

  • Vanaf 2002> 1 GWh

23


Voorbeelden licht l.jpg

Voorbeelden licht

Helderheid van bronnen

-Zon2.04 E+27 cd

2.56 E+28 lm (2.04 E+27 cd. 4  sr)

150 000 – 200 000 sb

- Gloeilamp 100 W1700 lumen; 135 cd

-Blauwe lucht0.2—0.6 sb

-kaarsvlam0.5 sb

-maanloze heldere nacht2 E-08 sb

-wit papier in middagzon3 sb

- Straf flitsllicht1 miljoen lm

24


Voorbeelden licht25 l.jpg

Voorbeelden licht

  • Helderheid van belichte objekten (illuminantie)

  • Zachtverlichte gang30 lux

  • Kamer waar men goed kan lezen 500 lux

  • Werkplaats1000 lux

  • Precisiewerk2000 lux

  • Wit blad in volle zon70 000 lux

25


Voorbeelden temperatuur l.jpg

Voorbeelden temperatuur

-Zon6000 K

-smeltpunt wolfram3387 K

-smeltpunt goud1337.58 K

-Kookpunt van water373.16 K

-Lichaamstemperatuur310 K

-Stolling water273.16 K

-Vloeibare zuurstof90.188 K

-Vast zuurstof54.361 K

-Vloeibare Waterstof 20.28 K

-Vaste waterstof13.81 K

-Absoluut nulpunt0 K (= - 273.16 C)

26


Voorbeelden uit industrie praktijk l.jpg

Voorbeelden uit industrie / praktijk

Energie/vermogen

Gloeilamp van ….. Philips Light

Auto van …. Pk BMW, Mercedes,

Peugeot,

Electriciteitscentrale van …. MWElectrabel, ….

Licht

Voetbalveld verlichting van …Philips Turnhout

Beamer voor projektie van …Barco, Philips,….

27


Andere grootheden decibels l.jpg

Andere grootheden : decibels

  • -Geluid

  • - Gehoor = 20 Hz – 20 kHz

  • Referentie= 0 dB =geluidsterkte voor geluidsgolf van 1000 Hz die

  • juist hoorbaar is door een testpanel van 1000 testpersonen

    • Ofwel vermogen/oppervlakte (W/(m2)): 1 E-012 W/m2

    • Ofwel drukverschil/oppervlakte (N/(m2)): 2 E-05 Pa/m2

  • trommelvlies = 1 cm2: elk oor ontvangt +/- 1 E-016 W !!

  • dB schaal = logaritmische schaal

    • Druk: 20 x(log10(p/1)) dB = p x hoger drukverschil

    • Vb. 10 dB = referentiedruk x 3.16;

    • 100 dB = referentiedruk x 100 000 = 2 Pa/m2;

    • -Vermogen: 10x(log10(P/1)) dB = P x hoger vermogen

    • Vb. 3 dB = referentievermogen x 2;

    • 100 dB = referentievermogen x E+010 = 1 E-02 W/m2

28


Geluidsintensiteiten l.jpg

Geluidsintensiteiten

0 dBNauwelijks hoorbaar voor intacte oren

10 dBJuist hoorbaar

20 dBGeisoleerde uitzendstudio waarin niets gebeurt

30 dBZacht gefluister op 5m

40 dBSlaapkamer

50 dBRustige omgeving

55 dBLicht verkeer op 15 m

60 dBAirco op 6 m

65 dBGewoon gesprek

70 dBTypisch lichte autostrade

75 dBVrachttrein op 15 m (geen gesprek mogelijk)

85 dBDrilboor op 15 m

90 dBZware vrachtwagen op 15 m

100 dBLuid roepen op 15 m

105 dBOpstijgende jet op 600 m

115 dBLuidste stem zonder versterking

117 dB(Te) luide diskoteek

120 dBOpstijgende jet op 60 m

29


Geluid l.jpg

Geluid

  • Snelheid van geluid

    • In droge lucht van 0°C: 330 m/s

    • In water van 25°C: 1500 m/s

    • In staal: 5000 m/s

  • Geluid en menselijke perceptie: Veel psychologische effecten !

    • Gepercipieerd geluidsnivo (subjectief) (bvb house, rock, klassiek)

  • Dieren bvb. horen heel andere geluiden dan wij

  • Muziek

    • Middenste A (la) op piano = 440 Hz

    • 1 oktaaf = verdubbeling in frekwentie

30


Nog andere grootheden l.jpg

Nog andere grootheden….

  • Viscositeit (stokes, poise, poiseuille)

  • (Radioactieve) straling (curie, rutherford, roentgen, rep, rem,

  • rad…

31


Informatie theorie l.jpg

Informatie-theorie

  • Bit: 0 of 1

  • Byte: 8 bits

  • Baud: bits per seconde

  • Mips: Miljoen instructies per seconde

  • Flop: Floating point operation: 1 vermenigvuldiging + 1 optelling

  • Moderne PC: 20 a 200 MIPS

32


Chemie opbouw van de materie l.jpg

Chemie: Opbouw van de materie

  • Atoom =

    • Kern (=protonen (positief) + neutronen(neutraal))

    • + electronen (negatief): Wet van behoud van lading

    • Voorbeelden

    • H: Waterstof, C: Koolstof, N: Stikstof, O: Zuurstof, F: Fluor

    • P: Fosfor, S: Zwavel, Cl: Chloor,….

  • Atomen: Tabel van Mendeljev (1834-1907):

    • Rangschikking volgens stijgende atoommassa:

33


Chemische binding l.jpg

Chemische binding

  • Molecule = verzameling van gebonden atomen

  • Binding = gedeeld elektronenpaar

  • Organische verbindingen: Bevatten C en meestal ook H

  • Anorganische verbindingen = niet-organisch

  • Moleculen hebben een structuurformule:

  • Vaste stoffen, vloeistoffen, gassen

34


Voorbeelden l.jpg

Voorbeelden

Zuurstof O2: 20 % atmosfeer; 50 % van de aardkorst

Stikstof N2: 78 % van de atmosfeer; In proteinen;

Water H2O

Koolstofdioxide CO2: Eindprodukt van metabolisme (verteren, bomen); Prik;

Houdt zonne-energie binnen atmosfeer: Broeikaseffect;

Ozon O3: Houdt zonne-ultra-violette straling tegen: Gat in de ozonlaag !

Ammoniak NH3: Nzklk voor industriele voedselproduktie; Kunstmest;

(reuk van Camembert/Brie)

Zwaveldioxyde SO2: Giftig; Verbranding van zwavelhoudende brandstoffen

Zwavelzuur H2SO4: Essentieel in bijna ALLE industriele produkten; Oorzaak van

zure regen;

Methaan CH4: Brandbaar gas (moerasgas);

Propaan C3H8, Butaan C4H10: LPG, aanstekers, grondstof van propyleen

Benzeen C6H6, Methanol CH4O, Ethanol C2H6O, Azijnzuur C2H4O2,

Melkzuur C3H6O3, Oliezuur C18H34O2,

35


Voorbeelden polymeren en plastics l.jpg

Voorbeelden: Polymeren en plastics

  • -Etheen en polyethyleen: C2H4 en (C2H4)m

  • -Vinylchoride en polyvinylchloride (PVC): C2H3Cl en (CHClCH2)m

  • Styreen en polystyreen: C8H8 en [(C6H5)CHCH2]m

  • Enz…. Enz….

Voorbeelden: Suikers, zetmelen

-Glucose: C6H12O6

-Cellulose:

36


De opbouw van het atoom l.jpg

De opbouw van het atoom

37


Fysica krachten in de natuur l.jpg

Fysica: Krachten in de natuur

  • Gravitatie

  • De zwakke kernkracht

  • De sterke kernkracht

  • ……

38


Behoudswetten l.jpg

Behoudswetten

-Behoud van energie (mechanische, thermische, straling, massa,…)

-Behoud van elektrische lading

39


Hoofdwetten fysica l.jpg

Hoofdwetten fysica

  • -Wetten van Newton

    • F = m a

  • Kinetische energie

  • Potentiele energie (‘energie in potentie aanwezig’)

40


Hoofdwetten fysica41 l.jpg

Hoofdwetten fysica

  • -Speciale relativiteitstheorie van Einstein

  • De lichtsnelheid is een absolute constante

  • - Massa’s en lengtes veranderen bij beweging

    • Equivalentie van massa en energie

    • Atoombom / Kernenergie

  • Algemene relativiteitstheorie

    • Het equivalentie-principe (voorbeeld van de lift)

    • De m in F = m a is dezelfde als de m in G = m g

  • Quantum mechanica

    • Fotonen = elementaire lichtdeeltjes

    • Quanta: E = h f

  • 41


    Straling l.jpg

    Straling

    Frequentie = aantal trillingen per eenheid van tijd

    Deeltjesenergie = frekwentie x constante Planck

    Golflengte x frekwentie = lichtsnelheid

    • Voorbeeld:

    • Oranje-geel licht, f=5 E+14 Hz;

    • Energie van elk foton 5 E+14 h = 3.31 E-019 J = +/- 2 eV

    • Laagste zichtbare frekwentie = rood = 1.6 eV (golflengte 700 nm)

    • Hoogste zichtbare frekwentie = violet = 3.2 eV (golflengte 400 nm)

    42


    Elektro magnetisch spectrum l.jpg

    Elektro-magnetisch spectrum

    Golflengte cm

    1E+05

    1E+04AM radioAmplitude-geModuleerd

    1E+03

    1E+02FM radioFrekwentie-geModuleerd

    1E+01TV

    1E+00Microgolven

    1E-01

    1E-02Infrarood

    1E-03

    1E-04Zichtbaar

    1E-05

    1E-06Ultraviolet

    1E-07Rontgen

    1E-08

    1E-09GammaUitgezonden door atoomkernen (bvb radium)

    43


    Zichtbaar licht l.jpg

    Zichtbaar licht

    ROGGBIV (rood-oranje-geel-groen-blauw-indigo-violet)

    Rood700 nm4.3 E+014 Hz

    Geel575 nm

    Groen520 nm

    Violet400 nm

    Wit licht = alle kleuren samen;

    Prisma ontbindt wit licht in kleuren;

    44


    Basiswetten elektriciteit l.jpg

    Basiswetten elektriciteit

    • Wet van Ohm:

    • Spanning = weerstand x stroom (1 V = 1  . 1 A)

    • Elektrische energie:

      • 1 J = hoeveelheid elektrisch energie gebruikt wanneer een

      • stroom van 1 A gedurende 1 s door een weerstand van 1 

      • vloeit

    • Elektrisch vermogen = spanning x stroom (1 W = 1 V . 1 A)

    • Stroom/spannings wetten van Kirchoff

    45


    Basiswetten elektro magnetisme l.jpg

    Basiswetten elektro-magnetisme

    Wet van Coulomb

    Elektrisch veld = kracht / lading

    Magnetisme: Bewegende ladingen veroorzaken krachten

    (twee evenwijdige stroomgeleiders van lengte l met stroom i1 en i2, op afstand d)

    Magnetisch veld = kracht/stroomsterkte/lengte

    bvb: Magnetisch veld aarde = 5 E-05 N/(A.m)

    1 Tesla = 1 N/(A.m) = sterkte van een magnetisch veld dat een

    kracht van 1 N uitoefent op een geleider van 1 m waardoor

    een stroom van 1 A loopt;

    46


    Wetten van maxwell l.jpg

    Wetten van Maxwell

    • Differentiaalvergelijkingen

    • Beschrijven de voortplanting van elektrische en magnetische

    • velden doorheen de ruimte

    47


    Hoofdwetten thermodynamica l.jpg

    Hoofdwetten thermodynamica

    • Eerste hoofdwet: Wet van behoud van energie

    • Equivalentie van alle vormen van energie

    • (mechanische, elektrische, warmte, massa, straling,….) ;

    • Lavoisier: Rien ne se crée, rien ne se perd

    • Tweede hoofdwet: Wet van stijgende entropie (Clausius)

      • De totale energie blijft constant; Maar energie ‘ontaardt’; Deze richting van verdeling van energie is irreversibel;

    48


    Voorbeelden49 l.jpg

    Voorbeelden

    • In een motor wordt potentiele (brandstof-) energie omgezet in warmte in arbeid

    • Hete voorwerpen koelen af; Koude voorwerpen verwarmen niet spontaan

    • Een stuiterende bal gaat stilliggen; Een stilliggende bal begint niet spontaan te stuiteren;

    • Koelkast; Airconditioning; Verwarming; HVAC;

      Koelen = arbeid leveren zodat T verlaagt

    49


    Enkele wetten l.jpg

    Enkele wetten…

    • Entropie-verandering

      = toegevoegde warmte / temperatuur

    • Temperatuur = statistische maat voor de activiteit van veel deeltjes tegelijk

    • Formule van Boltzmann: S = k log W (W = aantal mogelijke toestanden)

    • Ideale gaswet: p.V=n.R.T (p=druk, V=volume, n = hoeveelheid materie, T = temperatuur)

    • Wet van Avogadro: Onder dezelfde temperatuur en druk, bevatten gelijke volumes van alle gassen hetzelfde aantal atomen/moleculen

    50


    Geschiedenis van l.jpg

    Geschiedenis van ….

    • Wiskunde

    • Fysica

    • Thermodynamica

    • Statistiek

    • Chemie

    • Bio(techno)logie

    • …..

    BIJZONDER LEERRIJK !

    51


    Geschiedenis van de wiskunde l.jpg

    Geschiedenis van de wiskunde

    • -Oudheid (Pythagoras, Plato, Eudoxus, Euclides, Archimedes,

    • Apollonius, Pappus,…)

    • -Middeleeuwen (Europa) (Boethius, Fibonacci, …)

    • -Middeleeuwen (Arabische wereld)

    • -Renaissance (algebra, trigonometrie, humanisme, kunst,techniek)

    • -Infinitesimaalrekenen (Descartes, Fermat, Newton, Leibniz,….)

    • Achttiende eeuw (Bernouilli’s, d’Alembert, Euler,….)

    • Negentiende eeuw (rigoreusiteit, structuren in algebra en meetkunde)

    • (Gauss, Cauchy, Abel, Galois, Riemann, Plücker, Klein,

    • Weierstrass,….)

    • -Ontwikkeling van statistiek (Pascal, Huygens, Bernouilli, De Moivre,

    • Bayes, Laplace, Quetelet, Poisson, Galton, Pearson,…)

    • -Grondslagen van de wiskunde en axiomatisering (Cantor, Dedekind,

    • Frege, Peano, Russell,….)

    52


    Geschiedenis thermodynamica l.jpg

    Geschiedenis Thermodynamica

    • Anders Celsius (1701-1744)

    • James Watt (1736-1819)

    • Nicolas Leonard Sadi Carnot (1796-1832)

    • James Prescott Joule (1818-1889)

    • William Thomson, Lord Kelvin (1824-1907)

    • Rudolf Clausius (1822-1888)

    • Ludwig Boltzmann (1844-1906)

    • Emile Clapeyron (1799-1864)

    • Josiah Willard Gibbs (1839-1903)

    • Stirling

    • Otto

    • Rudolph Diesel

    53


    Geschiedenis fysica l.jpg

    Geschiedenis Fysica

    • Galileo Galileï (1564-1642)

    • Evangelista Torricelli (1608-1647)

    • Blaise Pascal (1623-1662)

    • Isaac Newton (1642-1727)

    • Charles Augustin de Coulomb (1736-1806)

    • Joseph Louis Lagrange (1736-1813)

    • Antoine Lavoisier (1743-1794)

    • Alessandro Volta (1745-1827)

    • Pierre Simon de Laplace (1749-1827)

    • André Marie Ampère (1775-1836)

    • Hans Christian Oersted (1777-1851)

    • Karl Friedrich Gauss (1777-1855)

    54


    Geschiedenis fysica55 l.jpg

    Geschiedenis Fysica

    • Georg Simon Ohm (1787-1854)

    • Michael Faraday (1791-1867)

    • Joseph Henry (1797-1878)

    • Wilhelm Eduard Weber (1804-1891)

    • James Clerk Maxwell (1831-1879)

    • Alexander Graham Bell (1847-1922)

    • Nikola Tesla (1856-1943)

    • Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894)

    • Ernest Rutherford (1871-1937)

    • Albert Einstein

    • Paul Adrien Maurice Dirac

    • Niels Bohr

    • J. Robert Oppenheimer

    55


    Vraagstukken l.jpg

    Vraagstukken

    -Hoeveel massa verliest de zon per seconde ?

    Energie-verlies = 4E+26 J/s; 1 kg = 9 E+16 J; Dus

    Massaverlies = 4.4 E+09 kg/s (= +/- 4 tankers/s)

    -Hoelang duurt het voor de zon een massa opbrandt gelijk

    Aan die van de aarde ?

    +/- 1.36 E+15 s = 43 miljoen jaar

    - Hoeveel lampen van 60 W kan je laten branden gedurende

    1 uur met de energie aanwezig in 1 liter water ?

    1 kg . c . c = 90 quadriljoen joule

    56


    Vraagstukken57 l.jpg

    Vraagstukken

    • Hoeveel (koolstof)atomen kan je na mekaar leggen tot je een

    • ketting hebt van 1.5 cm ?

    • 100 miljoen

    57


    Vraagstukken58 l.jpg

    Vraagstukken

    • Wat is de kinetische energie van een auto van 2000 kg die 30 m/s

    • rijdt ? 9 E+05 J

    • Hoe lang kan je 1 gloeilamp van 60 W laten branden met

    • de potentiele energie van een massa water in een zwembad van

    • 10 m lang, 5 meter breed, 2 meter diep op 100 m hoogte;

    • Wat is de snelheid van een persoon van 100 kg die uit een

    • venster springt op 3 m hoogte, op het ogenblik dat zij de grond

    • raakt ?

    • Waar is de potentiele energie het grootst: Bij 1 kg ijzer of bij 1 kg

    • pluimen elk op 1 m boven de grond ?

    58


  • Login