Gebruiker:Cierick Goos

Sjabloon:Inhoud links Sinds 1978 wordt in Nederland het internationale stelsel van eenheden (SI) erkend. SI staat voor System International d’Unites. Het stelsel kent 7 grondeenheden en een groot aantal afgeleide en of samengestelde eenheden. Alle eenheden worden aangeduid met een naam die men grootheid noemt. Zo is de meter de grondeenheid voor de grootheid lengte die met het symbool m wordt aangeduid. Als voorloper van het SI systeem werden er diverse andere stelsels gebruikt met andere eenheden. Van de traditionele eenhedenstelsels zijn de meest bekende en langst gebruikte, het US Customary system (USC) en het Britisch Imperial system (BI). Deze stelsels komen in veel opzichten met elkaar overeen, maar toch een aantal essentiële verschillen kennen. In beide systemen hanteert men soms dezelfde naam voor een eenheid, maar zijn de feitelijke waarden verschillend. Zo is een USC-gallon 3,79 l en een BI-gallon 4,55 l. Ook de Europese pk verschilt weliswaar minimaal, met die van de Angelsaksische hp (1 pk = 0,9863 hp).

In de technische beschrijvingen van het gemaal, maar ook op instrumenten op de locatie zelf, treft men oude en nieuwe eenheden door elkaar aan. Hier wordt een overzicht gegeven van de moderne grootheden en eenheden (volgens het SI) en worden ook een aantal van de historische eenheden hierbij genoemd.

Basisgrootheden

Voor de volledigheid zijn hier de zeven basigrootheden van het SI weergegeven, ook als de grootheid weinig relatie heeft met de de techniek in het woudagemaal.

De 7 basisgrootheden van het SI.
Grootheid	Symbool	Eenheid	Symbool
Lengte	$l$	meter	m
Massa	$m$	kilogram	kg
Tijd	$t$	seconde	s
Stroomsterkte	$I$	ampère	A
Temperatuur	$T$	kelvin	K
Lichtsterkte	$I$	candela	cd
Hoeveelheid stof	$n$	mol	mol

Lengte

Oude schrijfwijze: Meter (M.), Centimeter (cM), Milimeter (mM.)
In technische documenten ook wel m¹
Andere namen voor lengte:
- Afstand ( $l$ )
- Diameter ( $d$ ). Vaak wordt het teken ∅ gebruikt om een diameter aan te geven, bijvoorbeed: ∅ = 16 mm (de diameter is 16 mm).

Massa

Ook wel foutief gewicht genoemd, de grootheid gewicht ( $G$ ) heeft de eenheid newton (N)
Oude schrijfwijze: Kilo Gram (K.G.)
Andere eenheden voor massa:
- Ton; 1 ton = 1.000 kg
- Last (in oude teksten); 1 last = 2 ton

Tijd

Andere eenheden voor tijd:
- Minuut (min), 1 min = 60 s
- Uur (h, u), 1 u = 3.600 s
- Dag (d), 1 d = 86.400 s
- Jaar (a, j), 1 j = 3,153600⋅10⁷ s

Temperatuur

Andere eenheden voor temperatuur:
- Graad Celsius (°C), 0 °C = 273,15 K; 100 °C = 373,15 K

In het dagelijkse leven wordt temperatuur uitgedrukt in graden Celsius. In de techniek wordt echter vaak gewerkt met de absulute temperatuur uitgedrukt in Kelvin (K). In veel natuurkundige formules is het essentieel om de temperatuur in Kelvin uit te drukken omdat anders het resultaat verkeerd zal zijn. Als de temperatuur in kelvin (K) wordt uitgedrukt is het niet de bedoeling om over graden te spreken en ook het teken voor graden wordt niet gebruikt bij Kelvin (dus niet ºK).

Afgeleide grootheden

Er zijn zeer veel afgeleide grootheden, hier worden genoemd degene die een relatie hebben met de techniek in het woudagemaal.

Een aantal afgeleide grootheden in het SI.
Grootheid	Symbool	Eenheid	Symbool
Oppervlakte	$A$	vierkante meter	m²
Inhoud	$V$	kubieke meter	m³
Snelheid	$v$	meter per seconde	ms
Versnelling	$a$	meter per seconde kwadraat	ms²
Kracht	$F$	newton	N = kg ms²
Druk	$p$	pascal	Pa = Nm²
Arbeid	$W$	joule	J = N m
Energie	$E$ , $U$	joule	J = N m
Vermogen	$P$	watt	W = Js = N ms
Dichtheid	$ρ$	kilogram per kubieke meter	kgm³
Frequentie	$f$	hertz	Hz = 1s

Oppervlakte

Deze grootheid is afgeleid van de basisgrootheid lengte
Andere naam voor oppervlakte: doorsnede $A$

Inhoud

Deze grootheid is afgeleid van de basisgrootheid lengte
Andere naam voor inhoud: volume $V$
Andere eenheid voor inhoud: liter (l); 1 m³ = 1.000 l

Kracht

Andere eenheid voor kracht: kilogramkracht (kgf), 1 kgf = 9,80665 N

Vroeger werden krachten altijd in kilogrammen uitgedrukt. Grootheden die op krachten gebaseerd zijn gebruikten daardoor ook kilogrammen, denk aan druk in kilogram per vierkante centimeter (^kg⁄_cm²).

Druk

Andere eenheden voor druk:
- Bar (bar); 1 bar = 100.000 Pa
- Atmosfeer (atm), 1 atm = 101.325 Pa
- Kilogram per vierkante centimeter (^kg⁄_cm²), 1 ^kg⁄_cm² = 98.0665 Pa
Druk uitgedrukt in de hoogte van een vloeistofkolom
- Torr, mm kwikdruk (Torr), 1 Torr = 133,322 Pa
- Centimeter kwikdruk (cm Hg), 1 cm Hg = 1.333 Pa
- Centimeter waterdruk (cm H₂O), 1 cm H₂O = 98,0665 Pa

De grootheid druk wordt op zeer veel verschillende manieren uitgedrukt. De huidige en officiële benaming voor druk volgens het SI eenheden stelsel is pascal (Pa). In de praktijk wordt druk vaak uitgedrukt in bar of atmosfeer (atm). In het woudagemaal is op bijvoorbeeld de drukmeters voor stoomddruk (in oude documentate ook wel stoomspanning) de eenheid kg/cm². Gelukkig zijn deze drie eenheden (bar, atm en kg/cm²) vrijwel gelijk aan elkaar. Dit is ook de reden dat ze vaak gemakkelijk door elkaar gebruikt worden. In detail schelen deze eenheden echter wel wat van elkaar.

De eenheden bar en pascal liggen getalsmatig ver uit elkaar. Honderd pascal, een hectopascal (hPa) is gelijk aan een duizendste bar (mbar) en ook honderduizend pascal (100 kPa) is gelijk aan één bar.

Drukmetingen uitgedrukt in hoogtes van een vloeistof kolom komen in het Woudagemaal ook voor. Zo wordt de onderdruk in de rookgaskanalen (de schoorsteentrek) bijvoorbeeld uitgedrukt in centimer waterdruk (cm H₂O). Het vacuüm in de condensor wordt uitgedrukt in centimeter kwikdruk (cm Hg).

Absolute druk vs relatieve druk

Er zijn twee wezenlijk verschillende manieren om druk te meten en uit te drukken en ongemerkt gebruiken we die regelmatig door elkaar. Als we het over luchtdruk hebben en bijvoorbeeld een luchtdruk meten van 1.013 mbar dan is dit de druk van de lucht ten opzichte van vacuüm. terwijl als we het hebben over de druk in een bijvoorbeeld een autoband van 2,6 bar dan is dit de druk tenopzichte van de omgevingsdruk. De eerste wordt absolute druk genoemd omdat het ten opzichte van de laagst mogelijke druk is namelijk absoluut vacuüm. De tweede is een relatieve druk omdat dit ten opzichte van de omgevingsdruk is. Veel drukmeters zijn van dit tweede type, als de meter hierbij op nul staat is de druk gelijk aan de omgevingsdruk. Om deze twee uit elkaar te kunnen houden wordt dit er wel bij gezet met "abs" of "a" voor abolute druk en "g" voor de relatieve drukmetingen, bijvoorbeeld bara (voor de absolute druk) en barg voor de druk zoals de meter aangeeft (de "g" staat voor gauge). Het verschil tussen bara en barg is de standaard luchtdruk ( $p 0$ = 1,01325⋅10⁵ Pa), dit is dus ongeveer 1 bar verschil. De waarde in bara is ongeveer 1 bar hoger dan die in barg.

Arbeid en energie

Arbeid en energie zijn twee verschillende grootheden met dezelfde eenheid (beide joule), het zal dan ook niet verbazen dat ze ongeveer hetzelfde inhouden. Arbeid wordt meestal voor mechanische energie gebruikt. Voor andere vormen van energie wordt zoal gebruikt: elektrische energie, thermische energie of hoeveelheid warmte.

Andere eenheden voor energie:
- Kilowattuur (kWh), 1kWh = 3,6⋅10⁶ J
- Calorie, 1 cal = 4,184 J

Vermogen

Vermogen is arbeid of energie per tijdseenheid. Dat betekent dat als de dezelfde hoeveelheid arbeid of energie in een kortere tijd geleverd moet worden er een groter vermogen nodig is.

Andere eenheden voor vermogen:
- Paardekracht (pk), 1 pk = 735,5 W
  - Waterpaardekracht (W.P.K. of WPK of wpk)
  - Effectieve paardekracht (E.P.K. of EPK of epk)
  - Inwendig- of indicateurpaardekracht (I.P.K. of IPK of ipk)

Anders dan de naam doet vermoeden is een paardekracht geen maat voor kracht maar een maat voor vermogen. Een paardekracht is het vermogen wat een gemiddeld paard voor een langere duur kon leveren. De eenhedid is ontstaan bij de komst van de stoommachine, het was toen logisch het vermogen van een stoommachine uit te drukken in aantal paarden die het zou kunnen vervangen.

Een paardekracht is gedefineerd als het vermogen dat nodig is om een massa van 75 kg in 1 seconde 1 meter op te hijsen. Anders uitgedrukt 1 pk komt overeen met 75 kgf⋅m/s. Dit geldt voor de metrische paardenkracht zoals al eerder vermeld is de engelse paardekracht weer net iets anders.

Tegenwoordig gebruiken we onderschriften om verschillende soorten vermogen aan te duiden, zoals bijvoorbeeld het vermogen dat een machine in- en uitgaat zouden we kunnen noemen $P$ _in en $P$ _uit. In de historische naamgeving werd dit anders gedaan en werd een bepaald soort vermogen bijvoorbeeld waterpaardekracht genoemd.

Waterpaardenkracht

De waterpaardekracht is de eenheid om aan te geven hoeveel vermogen een gemaal daadwerkelijk levert om water op te pompen. De paardekracht is gedefineerd als een hoeveelheid massa een bepaalde lengte omhoog in een bepaalde tijd. Dit geldt ook voor de waterpaardekracht. Om het vermogen van een gemaal te berekenen vermenigvuldig je de hoeveelheid te verplaatsen water, uit gedrukt in liters per seconde, met de opvoerhoogte, uitgedrukt in meters en deeld deze door 75 om op paardekrachten uit te komen. Eigenlijk zou de hoeveelheid te verplaatsen water uitgedrukt moeten worden in kilogrammen per seconden, omdat 1 liter water 1 kilo weegt maakt dit geen verschil.

In de oorspronkelijke plannen zou het gemaal een vermogen krijgen van 750 W.P.K. dit werd bij het uitwerken van de plannen verder verhoogd naar 900 W.P.K. Nu kunnen we berekenen dat 900 W.P.K. overeenkomt met 67.500 liter per seconde bij een opvoerhoogte van 1 meter, wat dan weer overeenkomt met 4.050 m³/s. Als we echter een andere opvoerhoogte in deze berekening gebruiken komt er uiteraard ook een heel ander getal uit voor het debiet. Bij een opvoerhoogte van 2 meter komt 900 W.P.K. overeen met 2.025 m³/s en bij een halve meter opvoerhogte met 8.100 m³/s.

aspaardekracht

Frequentie

Toeren, RPM

Wel of niet erbij:

Warmte

In het verleden gebruikte men voor de grootheid warmte de eenheid calorie (cal) en tegenwoordig dus de joule (J). Hierbij komt de hoeveelheid energie van 1 cal overeen met 4,1868 J. Het warmtevermogen, uitgedrukt in de oude eenheden van 1kcal/h, komt overeen met 1,163 kJ/s of 1,163 kW. Verder kennen we in de elektrotechniek nog het begrip kilowatt uur (kWh) voor energie. De kWh past niet het SI stelsel maar is wel toegestaan te gebruiken, bijvoorbeeld om de energierekening te betalen. Voor de begripsvorming (1 kWh= 3,6MJ).

Calorie (cal); 1 cal = 4,184 J

Oude benamingen en afkortingen

Scholl (1918): Met hoofdletter:

Afkortingen volgens Scholl (1918).
Afkorting	Betekenis
M.	Meter
cM.	Centimeter
mM.	Milimeter
M².	Vierkante Meter
cM².	Vierkante Centimeter
M³.	Kubieke Meter
KG.	Kilogram
PK.	Paardekracht
KGM.	Kilogrammeter
W.E.	Warmte-eenheid
K.W.	Kilowatt