Atšķirība starp deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju

Satura rādītājs:

Atšķirība starp deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju
Atšķirība starp deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju

Video: Atšķirība starp deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju

Video: Atšķirība starp deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju
Video: What is Strain Energy? 2024, Jūlijs
Anonim

Galvenā atšķirība starp deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju ir tāda, ka deformācijas enerģija ir saistīta ar tilpuma izmaiņām sistēmā, savukārt deformācijas enerģija ir saistīta ar sistēmas formas izmaiņām.

Jēdzieni deformācijas enerģija un deformācijas enerģija ir saistīti ar fiziskām sistēmām. Mēs varam definēt deformācijas enerģijas blīvumu cietas vielas punktā, izmantojot divus atsevišķus komponentus: deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju. Deformācijas enerģija ir saistīta ar aplūkojamās sistēmas tilpuma izmaiņām, savukārt deformācijas enerģija ir saistīta ar formas izmaiņām.

Kas ir deformācijas enerģija?

Spriedzes enerģija ir elastīgā potenciālā enerģija, ko stieple var iegūt pagarinājuma laikā ar stiepes spēku. Mēs varam dot lineāri elastīgu materiālu deformācijas enerģiju šādi:

U=½ Vσε

Kur U ir deformācijas enerģija, σ ir spriegums un ε ir deformācija. Apsverot molekulāro celmu molekulās, mēs varam novērot deformācijas enerģiju, kas tiek atbrīvota, kad ķīmiskās reakcijas laikā sastāvošajiem atomiem ļauj pārkārtoties. Šeit ārējais darbs, kas tiek veikts ar elastīgu vielu, kas izraisa tās izkropļojumus no nesaspringtā stāvokļa, pārvēršas deformācijas enerģijā. Celma enerģija ir potenciālās enerģijas veids. Var novērot, ka deformācijas enerģija, kas rodas elastīgas deformācijas veidā, ir atgūstama, bet mehāniskā darba veidā.

Atšķirība starp deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju
Atšķirība starp deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju

Attēls 01: Sprieguma un deformācijas diagramma kaļamam materiālam

Piemēram, ciklopropāna sadegšanas siltums ir ļoti augsts (augstāks nekā propānam) katrai papildu metilgrupai (CH2 vienībai). Tāpēc savienojumi ar neparasti lielu deformācijas enerģiju ietver tetraedrānus, propelānus, kubānai līdzīgas kopas, fenestrānus un ciklofānus.

Kas ir kropļojuma enerģija?

Kropļojuma enerģija ir enerģijas veids, kas ir atbildīgs par vielas formas izmaiņām. Tā ir viena no divām deformācijas enerģijas blīvuma sastāvdaļām, savukārt otrs enerģijas veids ir deformācijas enerģija. Mēs varam piešķirt šīs attiecības šādi:

Ud=Uo – Uh

Kur Ud ir deformācijas enerģijas blīvums, Uo ir deformācijas enerģija un Uh ir deformācijas enerģija. Mēs varam izmantot šo vienādojumu, lai atvasinātu galīgo neveiksmes nosacījumu atkarībā no Von-mise teorijas.

Kropļojuma enerģiju varam raksturot kā lielumu, kas raksturo vielas, piemēram, šķidruma vai kristāla, brīvās enerģijas blīvuma palielināšanos. Šīs brīvās enerģijas izmaiņas rodas vielas vienmērīgi izlīdzinātās konfigurācijas izkropļojumu dēļ. Šis termins ir pazīstams arī kā Franka brīvā enerģija, kas nosaukts zinātnieka Frederika Čārlza Franka vārdā.

Kāda ir atšķirība starp deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju?

Cietas vielas deformācijas enerģijas blīvumam ir divas sastāvdaļas: deformācijas enerģija un deformācijas enerģija. Deformācijas enerģija ir elastīgā potenciālā enerģija, ko stieple var iegūt pagarinājuma laikā ar stiepes spēku, savukārt deformācijas enerģija ir enerģijas veids, kas ir atbildīgs par vielas formas izmaiņām. Galvenā atšķirība starp deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju ir tāda, ka deformācijas enerģija ir saistīta ar tilpuma izmaiņām sistēmā, savukārt deformācijas enerģija ir saistīta ar sistēmas formas izmaiņām. Turklāt deformācijas enerģijas vienādojums ir U=½ Vσε, kur U ir deformācijas enerģija, σ ir spriegums un ε ir deformācija. Savukārt deformācijas enerģijas vienādojums ir Ud=Uo – Uh, kur Ud ir deformācijas enerģijas blīvums.

Šajā infografikā tabulas veidā ir apkopotas atšķirības starp deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju.

Atšķirība starp deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju tabulas formā
Atšķirība starp deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju tabulas formā

Kopsavilkums - deformācijas enerģija pret deformācijas enerģiju

Ir divas cietas vielas deformācijas enerģijas blīvuma sastāvdaļas, ko sauc par deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju. Galvenā atšķirība starp deformācijas enerģiju un deformācijas enerģiju ir tāda, ka deformācijas enerģija ir saistīta ar tilpuma izmaiņām sistēmā, turpretim deformācijas enerģija ir saistīta ar sistēmas formas izmaiņām.

Ieteicams: