Kľúčový rozdiel medzi deformačnou energiou a deformačnou energiou je ten, že deformačná energia súvisí s objemovou zmenou v systéme, zatiaľ čo deformačná energia súvisí so zmenou tvaru systému.
Pojmy, deformačná energia a deformačná energia súvisia s fyzikálnymi systémami. Hustotu deformačnej energie v bode v pevnej látke môžeme definovať pomocou dvoch samostatných zložiek: deformačnej energie a deformačnej energie. Deformačná energia súvisí s objemovou zmenou systému, ktorý uvažujeme, zatiaľ čo energia skreslenia súvisí so zmenou tvaru.
Čo je energia napätia?
Napínacia energia je elastická potenciálna energia, ktorú môže drôt získať počas predlžovania pomocou naťahovacej sily. Deformačnú energiu lineárne elastických materiálov môžeme dať takto:
U=½ Vσε
Kde U je deformačná energia, σ je napätie a ε je deformácia. Keď uvažujeme o molekulárnom kmeni v molekulách, môžeme pozorovať uvoľnenie deformačnej energie, keď sa jednotlivé atómy môžu počas chemickej reakcie preusporiadať. Tu sa vonkajšia práca vykonaná na elastickej látke, ktorá spôsobuje jej deformáciu z jej nenapätého stavu, premieňa na deformačnú energiu. Deformačná energia je typ potenciálnej energie. Môžeme pozorovať, že deformačná energia, ktorá prichádza vo forme elastickej deformácie, je obnoviteľná, ale vo forme mechanickej práce.
Obrázok 01: Diagram napätia verzus deformácia pre tvárny materiál
Napríklad, cyklopropán má spaľovacie teplo, ktoré je veľmi vysoké (vyššie ako propán) pre každú ďalšiu metylovú jednotku (jednotka CH2). Preto zlúčeniny s nezvyčajne veľkými deformačnými energiami zahŕňajú tetraedrany, propelány, kubánske zhluky, fenestrany a cyklofány.
Čo je to deformačná energia?
Energia skreslenia je typ energie, ktorá je zodpovedná za zmenu tvaru látky. Je to jedna z dvoch zložiek hustoty deformačnej energie, zatiaľ čo druhým typom energie je deformačná energia. Tento vzťah môžeme dať takto:
Ud=Uo – Uh
Kde Ud je hustota deformačnej energie, Uo je deformačná energia a Uh je deformačná energia. Túto rovnicu môžeme použiť na odvodenie konečnej podmienky zlyhania v závislosti od Von-miseovej teórie.
Energiu skreslenia môžeme opísať ako veličinu, ktorá popisuje zvýšenie hustoty voľnej energie látky, ako je kvapalina alebo kryštál. K tejto zmene voľnej energie dochádza v dôsledku deformácií z rovnomerne zarovnanej konfigurácie látky. Tento výraz je známy aj ako franckova voľná energia, pomenovaná po vedcovi Frederickovi Charlesovi Frankovi.
Aký je rozdiel medzi energiou napätia a energiou skreslenia?
Existujú dve zložky hustoty deformačnej energie tuhej látky: deformačná energia a deformačná energia. Deformačná energia je elastická potenciálna energia, ktorú môže drôt získať počas predlžovania pomocou naťahovacej sily, zatiaľ čo energia skreslenia je typ energie, ktorá je zodpovedná za zmenu tvaru látky. Kľúčový rozdiel medzi deformačnou energiou a deformačnou energiou je ten, že deformačná energia súvisí s objemovou zmenou v systéme, zatiaľ čo deformačná energia súvisí so zmenou tvaru systému. Navyše rovnica pre deformačnú energiu je U=½ Vσε, kde U je deformačná energia, σ je napätie a ε je deformácia. Zatiaľ čo rovnica pre energiu skreslenia je Ud=Uo – Uh, kde Ud je hustota deformačnej energie.
Nasledujúca infografika sumarizuje rozdiely medzi deformačnou energiou a deformačnou energiou vo forme tabuľky.
Zhrnutie – Energia napätia verzus energia skreslenia
Existujú dve zložky hustoty deformačnej energie tuhej látky nazývané deformačná energia a deformačná energia. Kľúčový rozdiel medzi deformačnou energiou a deformačnou energiou je ten, že deformačná energia súvisí s objemovou zmenou v systéme, zatiaľ čo deformačná energia súvisí so zmenou tvaru systému.
