La differenza fondamentale tra energia di deformazione ed energia di distorsione è che l'energia di deformazione è correlata al cambiamento volumetrico in un sistema, mentre l'energia di distorsione è correlata al cambiamento nella forma di un sistema.
I termini, energia di deformazione ed energia di distorsione sono correlati ai sistemi fisici. Possiamo definire la densità dell'energia di deformazione in un punto in una sostanza solida utilizzando due componenti separati: energia di deformazione ed energia di distorsione. L'energia di deformazione è correlata al cambiamento volumetrico del sistema che stiamo considerando, mentre l'energia di distorsione è correlata al cambiamento di forma.
Cos'è l'energia di deformazione?
L'energia di deformazione è l'energia potenziale elastica che un filo può acquisire durante l'allungamento con una forza di allungamento. Possiamo dare l'energia di deformazione di materiali linearmente elastici come segue:
U=½ Vσε
Dove U è l'energia di deformazione, σ è lo stress e ε è lo sforzo. Quando si considera la deformazione molecolare nelle molecole, possiamo osservare l'energia di deformazione rilasciata quando gli atomi costituenti possono riorganizzarsi durante una reazione chimica. Qui, il lavoro esterno svolto su una sostanza elastica che la fa subire una distorsione dal suo stato non sollecitato si trasforma in energia di deformazione. L'energia di deformazione è un tipo di energia potenziale. Possiamo osservare che l'energia di deformazione che si presenta sotto forma di deformazione elastica, è recuperabile ma sotto forma di lavoro meccanico.
Figura 01: Diagramma sollecitazione vs deformazione per un materiale duttile
Ad esempio, il ciclopropano ha un calore di combustione molto elevato (superiore al propano) per ogni unità di metile aggiuntiva (unità CH2). Pertanto, i composti con energie di deformazione insolitamente grandi includono tetraedri, propelleni, ammassi simili a cubani, fenestrani e ciclofani.
Cos'è l'energia di distorsione?
L'energia di distorsione è un tipo di energia responsabile del cambiamento nella forma di una sostanza. È una delle due componenti della densità dell'energia di deformazione, mentre l' altro tipo di energia è l'energia di deformazione. Possiamo dare questa relazione come segue:
Ud=Uo – Uh
Dove Ud è la densità dell'energia di deformazione, Uo è l'energia di deformazione e Uh è l'energia di distorsione. Possiamo usare questa equazione per derivare la condizione finale di fallimento in base alla teoria di Von-mise.
Possiamo descrivere l'energia di distorsione come una quantità che descrive l'aumento della densità di energia libera di una sostanza come un liquido o un cristallo. Questo cambiamento di energia libera si verifica a causa delle distorsioni dalla configurazione uniformemente allineata della sostanza. Questo termine è anche conosciuto come l'energia libera di Franck, dal nome dello scienziato Frederick Charles Frank.
Qual è la differenza tra energia di deformazione ed energia di distorsione?
Ci sono due componenti della densità dell'energia di deformazione di una sostanza solida: l'energia di deformazione e l'energia di distorsione. L'energia di deformazione è l'energia potenziale elastica che un filo può guadagnare durante l'allungamento con una forza di allungamento mentre l'energia di distorsione è un tipo di energia responsabile del cambiamento nella forma di una sostanza. Il differenza fondamentale tra energia di deformazione ed energia di distorsione è quello l'energia di deformazione è correlata alla variazione volumetrica in un sistema, mentre l'energia di distorsione è correlata al cambiamento nella forma di un sistema. Inoltre, l'equazione per l'energia di deformazione è U=½ Vσε, dove U è l'energia di deformazione, σ è la sollecitazione e ε è la deformazione. Considerando che l'equazione per l'energia di distorsione è Ud=Uo – Uh dove Ud è la densità dell'energia di deformazione.
La seguente infografica riassume le differenze tra energia di deformazione ed energia di distorsione in forma tabellare.
Riepilogo – Energia di deformazione vs Energia di distorsione
Ci sono due componenti della densità di energia di deformazione di una sostanza solida denominata energia di deformazione ed energia di distorsione. Il differenza fondamentale tra energia di deformazione ed energia di distorsione è quello l'energia di deformazione è correlata al cambiamento volumetrico in un sistema mentre l'energia di distorsione è correlata al cambiamento nella forma di un sistema.
