La principale différence entre l'énergie de déformation 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 énergie de déformation et énergie de distorsion sont liés aux systèmes physiques. Nous pouvons définir la densité d'énergie de déformation en un point d'une substance solide en utilisant deux composants distincts: l'énergie de déformation et l'énergie de distorsion. L'énergie de déformation est liée au changement volumétrique du système que nous considérons, tandis que l'énergie de distorsion est liée au changement de forme.
Qu'est-ce que l'énergie de déformation ?
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 l'énergie de déformation, σ la contrainte et ε la déformation. Lorsque l'on considère la contrainte moléculaire dans les molécules, nous pouvons observer l'énergie de contrainte libérée lorsque les atomes constitutifs sont autorisés à se réorganiser lors d'une réaction chimique. Ici, le travail externe effectué sur une substance élastique qui lui fait subir une distorsion à partir de son état non contraint se transforme en énergie de déformation. L'énergie de déformation 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: Diagramme contrainte vs déformation pour un matériau ductile
Par exemple, le cyclopropane a une chaleur de combustion très élevée (supérieure au propane) pour chaque unité méthyle supplémentaire (unité CH2). Par conséquent, les composés ayant des énergies de déformation inhabituellement élevées comprennent les tétraèdres, les propellanes, les amas de type cubane, les fenestranes et les 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'une des deux composantes de la densité d'énergie de déformation, alors que l'autre type d'énergie est l'énergie de déformation. Nous pouvons donner cette relation comme suit:
Ud=Uo – Euh
Où Ud est la densité d'énergie de déformation, 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 de Von-mise.
Nous pouvons décrire l'énergie de 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 d'énergie libre de Franck, du nom du scientifique Frederick Charles Frank.
Quelle est la différence entre l'énergie de déformation et l'énergie de distorsion ?
Il existe deux composantes de la densité d'énergie de déformation 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 acquérir lors de 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. le différence clé entre l'énergie de déformation 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 la déformation. Alors 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 de tableau.
Résumé - Énergie de déformation vs énergie de distorsion
Il existe deux composantes de la densité d'énergie de déformation d'une substance solide appelée énergie de déformation et énergie de distorsion. La principale différence entre l'énergie de déformation 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.
