⚙️ Mechanica & Transport
Vermogen van een fietser
Rol- en luchtweerstand als functie van rijsnelheid. Vijf rijposities aanklikbaar.
P = Cr·m·g·v + ½·ρ·Cx·A·v³
→
Vermogen van een auto
Rijweerstand en motorvermogen van 0 tot 150 km/h. Vier voertuigtypes vergelijkbaar.
P = Cr·m·g·v + ½·ρ·Cx·A·v³
→
Vermogen van een windturbine
Windvermogen, turbine-output en Betz-limiet als functie van windsnelheid en rotordiameter.
P = Cp · ½·ρ·A·v³
Cp_Betz = 16/27
Cp_Betz = 16/27
→
🌡️ Thermische systemen
Afkoelingscurve — PUR-geïsoleerd vat
Exponentieel afkoelingsverloop. Volume en hoogte instelbaar, A automatisch berekend. Uitleg tijdsconstante τ.
T(t) = T_omg + ΔT₀·e^(−t/τ)
→
Warmteverlies van een woning
Transmissieverliezen door de gebouwschil. Jaarlijks energieverlies via 1 900 graaddagen (Vlaanderen).
P = U·A·ΔT
E = U·A·GD·24 [kWh/jaar]
E = U·A·GD·24 [kWh/jaar]
→
Warmtedoorgang muur
U-waarde van een spouwmuur: baksteen + isolatie naar keuze + snelbouwblok. Temperatuurprofiel over de doorsnede.
U = 1 / (Rsi + ΣR + Rse)
→
Warmtewisselaar
Vloeistof-vloeistof warmtewisselaar via NTU-methode. Meestroom vs. tegenstroom. LMTD en effectiviteit ε.
NTU = U·A/C_min · ε = Q/Q_max
→
COP van een warmtepomp
Prestatiefactor lucht-water warmtepomp via Carnot. COP als functie van bron- en aanvoertemperatuur.
COP = η · T_H/(T_H − T_L)
→
🔥 Thermodynamica
Toestandsveranderingen ideaal gas
Isotherm, isochoor, isobaar, adiabaat en polytroop in een pV-diagram. Alle vijf curven tegelijk zichtbaar.
p·Vⁿ = const · Q = ΔU + W
→
Faseveranderingen van water
Verwarmingscurve H(T) van ijs tot oververhitte stoom. Moleculaire visualisatie, energieverdeling, 6 drukniveaus.
Q = m·c·ΔT · Q = m·L
cp_stoom = f(T,p)
cp_stoom = f(T,p)
→
⚡ Energie & CO₂
Eenheden & CO₂-omzetter
Omzetting tussen kWh, MJ, GJ, kJ, Wh en drager-specifieke eenheden. CO₂-uitstoot per energiedrager (BE mix).
kWh ↔ MJ ↔ GJ ↔ Wh ↔ m³ ↔ L
→
Energiebalans woning
Elektrische toestellen inventariseren per uur/dag of kWh/beurt. Totaal verbruik en CO₂-uitstoot berekend. Automatisch opgeslagen.
kWh/jaar = P·η·u/dag·365
of kWh/beurt · beurten/jaar
of kWh/beurt · beurten/jaar
→