Différence entre l'énergie de contrainte et l'énergie de distorsion

Le différence clé entre l'énergie de la tension et l'énergie de distorsion est que L'énergie de déformation est liée au changement volumétrique dans un système, tandis que l'énergie de distorsion est liée au changement de forme d'un système.

Les termes, l'énergie de contrainte et l'énergie de distorsion sont liées aux systèmes physiques. Nous pouvons définir la densité d'énergie de contrainte à un point d'une substance solide en utilisant deux composants distincts: l'énergie de la contrainte et l'énergie de distorsion. L'énergie de déformation est liée au changement volumétrique du système que nous envisageons, tandis que l'énergie de distorsion est liée au changement de forme.

CONTENU

1. Aperçu et différence clé
2. Qu'est-ce que l'énergie de tension 
3. Qu'est-ce que l'énergie de distorsion
4. Comparaison côte à côte - énergie de contrainte vs énergie de distorsion sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce que l'énergie de tension?

L'énergie de déformation est l'énergie potentielle élastique qu'un fil peut gagner pendant l'allongement avec une force d'étirement. Nous pouvons donner l'énergie de déformation des matériaux linéairement élastiques comme suit:

U = ½ vσε

Où u est de l'énergie de déformation, σ est une contrainte et ε est une contrainte. Lorsque vous envisagez la souche moléculaire dans les molécules, nous pouvons observer l'énergie de déformation libérée lorsque les atomes des constituants peuvent se réorganiser lors d'une réaction chimique. Ici, le travail externe effectué sur une substance élastique qui le fait subir une distorsion de son état non stressé se transforme en énergie de déformation. L'énergie de tension est un type d'énergie potentielle. Nous pouvons observer que l'énergie de déformation qui se présente sous forme de déformation élastique est récupérable mais sous forme de travail mécanique.

Figure 01: Straitement vs Diagramme de contrainte pour un matériau ductile

Par exemple, le cyclopropane a une chaleur de combustion très élevée (plus élevée que le propane) pour chaque unité méthylique supplémentaire (unité CH2). Par conséquent, les composés ayant des énergies de déformation inhabituellement grandes comprennent des tétraèdres, des propullans, des grappes de type cubane, des fenestranes et des cyclophanes.

Qu'est-ce que l'énergie de distorsion?

L'énergie de distorsion est un type d'énergie responsable du changement de forme d'une substance. C'est l'un des deux composants de la densité d'énergie de déformation, tandis que l'autre type d'énergie est l'énergie de contrainte. Nous pouvons donner cette relation comme suit:

Ud = uo - uh

Où UD est la densité d'énergie de contrainte, UO est l'énergie de déformation et UH est l'énergie de distorsion. Nous pouvons utiliser cette équation pour dériver la condition finale de défaillance en fonction de la théorie von-mise.

Nous pouvons décrire l'énergie de la distorsion comme une quantité qui décrit l'augmentation de la densité d'énergie libre d'une substance telle qu'un liquide ou un cristal. Ce changement d'énergie libre se produit en raison des distorsions de la configuration uniformément alignée de la substance. Ce terme est également connu sous le nom de Énergie libre de Franck, Nommé d'après le scientifique Frederick Charles Frank.

Quelle est la différence entre l'énergie de contrainte et l'énergie de distorsion?

Il y a deux composantes de la densité d'énergie de contrainte d'une substance solide: l'énergie de déformation et l'énergie de distorsion. L'énergie de déformation est l'énergie potentielle élastique qu'un fil peut gagner pendant l'allongement avec une force d'étirement tandis que l'énergie de distorsion est un type d'énergie responsable du changement de forme d'une substance. La principale différence entre l'énergie de contrainte et l'énergie de distorsion est que l'énergie de déformation est liée au changement volumétrique dans un système, tandis que l'énergie de distorsion est liée au changement de forme d'un système. De plus, l'équation de l'énergie de déformation est u = ½ vσε, où u est l'énergie de déformation, σ est la contrainte et ε est une déformation. Tandis que l'équation de l'énergie de distorsion est ud = uo - uh où ud est la densité d'énergie de déformation.

L'infographie suivante résume les différences entre l'énergie de déformation et l'énergie de distorsion sous forme tabulaire.

Résumé - Énergie de contrainte vs énergie de distorsion

Il existe deux composantes de la densité d'énergie de contrainte d'une substance solide nommée énergie de déformation et énergie de distorsion. La principale différence entre l'énergie de contrainte et l'énergie de distorsion est que l'énergie de déformation est liée au changement volumétrique dans un système tandis que l'énergie de distorsion est liée au changement de forme d'un système.

Référence:

1. «Énergie de distorsion." Un aperçu | Sujets ScienceDirect, Disponible ici.
2. «Énergie de tension." Wikipédia, Fondation Wikimedia, 25 mars. 2021, disponible ici.

Image gracieuseté:

1. «Stress Strain Ductile» par Nicoguaro - Propre travaux (CC par 4.0) via Commons Wikimedia