Dallimi kryesor midis energjisë së tendosjes dhe energjisë së shtrembërimit është se energjia e sforcimit lidhet me ndryshimin vëllimor në një sistem, ndërsa energjia e shtrembërimit lidhet me ndryshimin në formën e një sistemi.
Termat, energjia e tendosjes dhe energjia e shtrembërimit janë të lidhura me sistemet fizike. Ne mund të përcaktojmë densitetin e energjisë së deformimit në një pikë në një substancë të ngurtë duke përdorur dy komponentë të veçantë: energjinë e deformimit dhe energjinë e shtrembërimit. Energjia e tendosjes lidhet me ndryshimin vëllimor të sistemit që po shqyrtojmë, ndërsa energjia e shtrembërimit lidhet me ndryshimin e formës.
Çfarë është Energjia e Shtrëngimit?
Energjia e tendosjes është energjia potenciale elastike që një tel mund të fitojë gjatë zgjatjes me një forcë shtrirjeje. Ne mund të japim energjinë e sforcimit të materialeve linearisht elastike si më poshtë:
U=½ Vse
Aty ku U është energji deformimi, σ është sforcim dhe ε është sforcimi. Kur shqyrtojmë tendosjen molekulare në molekula, ne mund të vëzhgojmë energjinë e tendosjes që çlirohet kur atomet përbërës lejohen të riorganizohen gjatë një reaksioni kimik. Këtu, puna e jashtme e bërë në një substancë elastike që e bën atë të pësojë shtrembërim nga gjendja e saj e patheksuar shndërrohet në energji deformimi. Energjia e tendosjes është një lloj energjie potenciale. Mund të vërejmë se energjia e sforcimit që vjen në formën e deformimit elastik, është e rikuperueshme por në formën e punës mekanike.
Figura 01: Diagrami i stresit kundër sforcimit për një material duktil
Për shembull, ciklopropani ka një nxehtësi djegieje që është shumë e lartë (më e lartë se propani) për çdo njësi shtesë metil (njësi CH2). Prandaj, komponimet që kanë energji sforcuese jashtëzakonisht të mëdha përfshijnë tetraedranet, propelanet, grupimet e ngjashme me kubanin, fenestranet dhe ciklofanet.
Çfarë është Energjia e Shtrembërimit?
Energjia e shtrembërimit është një lloj energjie që është përgjegjëse për ndryshimin e formës së një substance. Është një nga dy komponentët e densitetit të energjisë deformuese, ndërsa lloji tjetër i energjisë është energjia e deformimit. Ne mund ta japim këtë marrëdhënie si më poshtë:
Ud=Uo – Uh
Ku Ud është dendësia e energjisë deformuese, Uo është energjia e deformimit dhe Uh është energjia e shtrembërimit. Ne mund ta përdorim këtë ekuacion për të nxjerrë kushtin përfundimtar për dështimin në varësi të teorisë Von-mise.
Ne mund ta përshkruajmë energjinë e shtrembërimit si një sasi që përshkruan rritjen e densitetit të energjisë së lirë të një substance të tillë si një lëng ose një kristal. Ky ndryshim i lirë i energjisë ndodh për shkak të shtrembërimeve nga konfigurimi i njëtrajtshëm i substancës. Ky term njihet edhe si energjia e lirë e Frankut, e quajtur sipas shkencëtarit Frederick Charles Frank.
Cili është ndryshimi midis energjisë së tendosjes dhe energjisë së shtrembërimit?
Ka dy komponentë të densitetit të energjisë deformuese të një lënde të ngurtë: energjia e deformimit dhe energjia e shtrembërimit. Energjia e tendosjes është energjia potenciale elastike që një tel mund të fitojë gjatë zgjatjes me një forcë shtrirjeje ndërsa energjia e shtrembërimit është një lloj energjie që është përgjegjëse për ndryshimin e formës së një substance. Dallimi kryesor midis energjisë së tendosjes dhe energjisë së shtrembërimit është se energjia e tendosjes lidhet me ndryshimin vëllimor në një sistem, ndërsa energjia e shtrembërimit lidhet me ndryshimin në formën e një sistemi. Për më tepër, ekuacioni për energjinë e sforcimit është U=½ Vσε, ku U është energji deformimi, σ është sforcim dhe ε është sforcimi. Ndërsa, ekuacioni për energjinë e shtrembërimit është Ud=Uo – Uh ku Ud është dendësia e energjisë së deformimit.
Infografia e mëposhtme përmbledh ndryshimet midis energjisë së tendosjes dhe energjisë së shtrembërimit në formë tabelare.
Përmbledhje – Energjia e tendosjes kundrejt energjisë së shtrembërimit
Ekzistojnë dy komponentë të densitetit të energjisë deformuese të një substance të ngurtë të quajtur energjia e sforcimit dhe energjia e shtrembërimit. Dallimi kryesor midis energjisë së tendosjes dhe energjisë së shtrembërimit është se energjia e sforcimit lidhet me ndryshimin vëllimor në një sistem ndërsa energjia e shtrembërimit lidhet me ndryshimin në formën e një sistemi.
