Samenvatting Biofysica
Okt. 2016
Fluids & Gas
Fluids – Hydrostatics & Dynamics
Link met biologie is dat je met hydrostatics de vochthuishouding in een plant kunt verklaren,
de werking van het circulatoire vasculaire systeem, je een verklaring kunt geven waarom
bijvoorbeeld insecten op water kunnen lopen, enz.
- Als je het hebt over ‘fluids’ gaat het over zowel vloeistoffen als gassen, omdat ze beide
kunnen vloeien, vervormbaar zijn en er makkelijk compressie uitgevoerd kan worden op een
gas of een vloeistof.
- Druk is gedefinieerd als de kracht per eenheid oppervlakte. (1 Pa = 1N/m2)
- Druk is in elke richting in een gegeven diepte hetzelfde, zo niet dan zou de vloeistof vloeien.
- P = F/A met P=druk, F=kracht (N) en A is oppervlakte (m2)
𝑚
- De dichtheid wordt uitgedrukt in rho; 𝜌 = 𝑉 met ρ=dichtheid in kg/m3, m= massa in kg,
V=volume in m3.
- De druk in vloeistoffen kan berekent worden met 𝑃 = 𝜌𝑔ℎ, Met g=gravitatieversnelling en
h=hoogte
- Atmosfeer (atm) is een andere druk eenheid; 1 atm = 1,013 x 105 N/m2
- Oppervlakte spanning is de bijvoorbeeld de spanning aan het wateroppervlakte waardoor
insecten bijvoorbeeld over water kunnen lopen.
𝑊 𝐹
- 𝛶 = ∆𝐴 met Υ= oppervlakte spanning, W= arbeid en delta A = oppervlakte. Hierbij is 𝑊 = 𝑙
- 𝐹𝑜𝑝𝑝𝑒𝑟𝑣𝑙𝑎𝑘𝑡𝑒 = 2𝜋𝑟𝛶
𝑣
- De viscositeit wordt gezien als de ‘stroperigheid’ van een vloeistof. 𝐹 = 𝜂𝐴 𝑙 . Hierbij is η de
coefficient voor viscositeit
𝜋𝑟^4 (𝑃1−𝑃2)
- Poiseille’s vergelijking: 𝑄 = ∗ . Hierbij is Q het vloeiingsratio. En dit geeft de
8𝜂 ∆𝐿
ratio weer in een kolom.
- Bernoulli’s vergelijking: 𝑃 + 0,5𝜌𝑣 2 + 𝜌𝑔𝑦 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡
Temperature, Ideal Gas Law and Kinetic Theory
- De wet van Gay-Lussac: De druk is direct in relatie met de temperatuur volgens 𝑃 ∝ 𝑇
- De wet van Charles: Het volume is lineair in verband met de temperatuur volgens 𝑉 ∝ 𝑇
Okt. 2016
Fluids & Gas
Fluids – Hydrostatics & Dynamics
Link met biologie is dat je met hydrostatics de vochthuishouding in een plant kunt verklaren,
de werking van het circulatoire vasculaire systeem, je een verklaring kunt geven waarom
bijvoorbeeld insecten op water kunnen lopen, enz.
- Als je het hebt over ‘fluids’ gaat het over zowel vloeistoffen als gassen, omdat ze beide
kunnen vloeien, vervormbaar zijn en er makkelijk compressie uitgevoerd kan worden op een
gas of een vloeistof.
- Druk is gedefinieerd als de kracht per eenheid oppervlakte. (1 Pa = 1N/m2)
- Druk is in elke richting in een gegeven diepte hetzelfde, zo niet dan zou de vloeistof vloeien.
- P = F/A met P=druk, F=kracht (N) en A is oppervlakte (m2)
𝑚
- De dichtheid wordt uitgedrukt in rho; 𝜌 = 𝑉 met ρ=dichtheid in kg/m3, m= massa in kg,
V=volume in m3.
- De druk in vloeistoffen kan berekent worden met 𝑃 = 𝜌𝑔ℎ, Met g=gravitatieversnelling en
h=hoogte
- Atmosfeer (atm) is een andere druk eenheid; 1 atm = 1,013 x 105 N/m2
- Oppervlakte spanning is de bijvoorbeeld de spanning aan het wateroppervlakte waardoor
insecten bijvoorbeeld over water kunnen lopen.
𝑊 𝐹
- 𝛶 = ∆𝐴 met Υ= oppervlakte spanning, W= arbeid en delta A = oppervlakte. Hierbij is 𝑊 = 𝑙
- 𝐹𝑜𝑝𝑝𝑒𝑟𝑣𝑙𝑎𝑘𝑡𝑒 = 2𝜋𝑟𝛶
𝑣
- De viscositeit wordt gezien als de ‘stroperigheid’ van een vloeistof. 𝐹 = 𝜂𝐴 𝑙 . Hierbij is η de
coefficient voor viscositeit
𝜋𝑟^4 (𝑃1−𝑃2)
- Poiseille’s vergelijking: 𝑄 = ∗ . Hierbij is Q het vloeiingsratio. En dit geeft de
8𝜂 ∆𝐿
ratio weer in een kolom.
- Bernoulli’s vergelijking: 𝑃 + 0,5𝜌𝑣 2 + 𝜌𝑔𝑦 = 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡
Temperature, Ideal Gas Law and Kinetic Theory
- De wet van Gay-Lussac: De druk is direct in relatie met de temperatuur volgens 𝑃 ∝ 𝑇
- De wet van Charles: Het volume is lineair in verband met de temperatuur volgens 𝑉 ∝ 𝑇
