Perbezaan antara tenaga terikan dan tenaga penyimpangan

The Perbezaan utama antara tenaga terikan dan tenaga penyimpangan adalah bahawa Tenaga terikan berkaitan dengan perubahan volumetrik dalam sistem, sedangkan tenaga distorsi berkaitan dengan perubahan bentuk sistem.

Istilah, tenaga terikan dan tenaga herotan berkaitan dengan sistem fizikal. Kita boleh menentukan ketumpatan tenaga terikan pada satu titik dalam bahan pepejal menggunakan dua komponen berasingan: tenaga terikan dan tenaga penyimpangan. Tenaga ketegangan berkaitan dengan perubahan volumetrik sistem yang kita sedang mempertimbangkan, sementara tenaga distorsi berkaitan dengan perubahan bentuk.

Kandungan

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apa itu Tenaga Terikan 
3. Apa itu Tenaga Penyimpangan
4. Perbandingan sampingan - Tenaga ketegangan vs tenaga penyelewengan dalam bentuk jadual
5. Ringkasan

Apa itu Tenaga Terikan?

Tenaga Terikan adalah tenaga berpotensi elastik yang dapat diperolehi semasa pemanjangan dengan daya peregangan. Kita boleh memberikan tenaga ketegangan bahan elastik linear seperti berikut:

U = ½ vσε

Di mana u adalah tenaga terikan, σ adalah tekanan dan ε adalah ketegangan. Apabila mempertimbangkan ketegangan molekul dalam molekul, kita dapat melihat tenaga terikan yang dibebaskan apabila atom konstituen dibenarkan untuk menyusun semula diri semasa reaksi kimia. Di sini, kerja luaran yang dilakukan pada bahan elastik yang menyebabkannya mengalami gangguan dari keadaan yang tidak ditekannya berubah menjadi tenaga terikan. Tenaga Terikan adalah jenis tenaga yang berpotensi. Kita dapat melihat bahawa tenaga ketegangan yang datang dalam bentuk ubah bentuk elastik, dapat dipulihkan tetapi dalam bentuk kerja mekanikal.

Rajah 01: Tekanan vs rajah terikan untuk bahan mulur

Sebagai contoh, siklopropane mempunyai haba pembakaran yang sangat tinggi (lebih tinggi daripada propana) untuk setiap unit metil tambahan (unit CH2). Oleh itu, sebatian yang mempunyai tenaga ketegangan yang luar biasa besar termasuk tetrahedranes, propellanes, kluster seperti kuba, fenestran, dan cyclophanes.

Apa itu Tenaga Penyimpangan?

Tenaga distorsi adalah sejenis tenaga yang bertanggungjawab untuk perubahan dalam bentuk bahan. Ini adalah salah satu daripada dua komponen ketumpatan tenaga terikan, sedangkan jenis tenaga yang lain adalah tenaga terikan. Kita boleh memberikan hubungan ini seperti berikut:

Ud = uo - uh

Di mana UD adalah ketumpatan tenaga terikan, UO adalah tenaga terikan dan uh adalah tenaga penyimpangan. Kita boleh menggunakan persamaan ini untuk memperoleh keadaan akhir untuk kegagalan bergantung kepada teori von-mise.

Kita dapat menerangkan tenaga herotan sebagai kuantiti yang menggambarkan peningkatan ketumpatan tenaga bebas bahan seperti cecair atau kristal. Perubahan tenaga bebas ini berlaku disebabkan oleh gangguan dari konfigurasi sejajar dengan bahan. Istilah ini juga dikenali sebagai Franck Free Energy, Dinamakan sempena saintis Frederick Charles Frank.

Apakah perbezaan antara tenaga terikan dan tenaga penyimpangan?

Terdapat dua komponen ketumpatan tenaga terikan bahan pepejal: tenaga terikan dan tenaga distorsi. Tenaga terikan adalah tenaga berpotensi elastik yang dapat diperoleh wayar semasa pemanjangan dengan daya peregangan sementara tenaga distorsi adalah sejenis tenaga yang bertanggungjawab untuk perubahan bentuk bahan. Perbezaan utama antara tenaga terikan dan tenaga distorsi adalah bahawa tenaga terikan berkaitan dengan perubahan volumetrik dalam sistem, sedangkan tenaga distorsi berkaitan dengan perubahan dalam bentuk sistem. Selain itu, persamaan untuk tenaga terikan adalah u = ½ vσε, di mana u adalah tenaga terikan, σ adalah tekanan dan ε adalah ketegangan. Sedangkan, persamaan untuk tenaga distorsi adalah ud = uo - uh di mana ud adalah ketumpatan tenaga terikan.

Infographic berikut meringkaskan perbezaan antara tenaga terikan dan tenaga penyimpangan dalam bentuk jadual.

Ringkasan -Tenaga ketegangan vs tenaga penyelewengan

Terdapat dua komponen ketumpatan tenaga terikan bahan pepejal yang dinamakan tenaga terikan dan tenaga penyimpangan. Perbezaan utama antara tenaga terikan dan tenaga distorsi adalah bahawa tenaga terikan berkaitan dengan perubahan volumetrik dalam sistem manakala tenaga distorsi berkaitan dengan perubahan dalam bentuk sistem.

Rujukan:

1. "Tenaga Penyimpangan." Gambaran Keseluruhan | Topik Sciencedirect, Terdapat di sini.
2. "Tenaga ketegangan." Wikipedia, Yayasan Wikimedia, 25 Mac. 2021, boleh didapati di sini.

Ihsan gambar:

1. "Tekanan Strain Ductile" oleh Nicoguaro - Kerja Sendiri (CC oleh 4.0) melalui Commons Wikimedia