Լարման էներգիայի և աղավաղման էներգիայի հիմնական տարբերությունն այն է, որ լարվածության էներգիան կապված է համակարգում ծավալային փոփոխության հետ, մինչդեռ աղավաղման էներգիան կապված է համակարգի ձևի փոփոխության հետ:
Պայմանները, լարվածության էներգիան և աղավաղման էներգիան կապված են ֆիզիկական համակարգերի հետ: Մենք կարող ենք սահմանել լարվածության էներգիայի խտությունը պինդ նյութի մի կետում՝ օգտագործելով երկու առանձին բաղադրիչ՝ լարման էներգիա և աղավաղման էներգիա: Լարվածության էներգիան կապված է մեր դիտարկած համակարգի ծավալային փոփոխության հետ, մինչդեռ աղավաղման էներգիան կապված է ձևի փոփոխության հետ:
Ի՞նչ է լարվածության էներգիան:
Լարվածության էներգիան առաձգական պոտենցիալ էներգիան է, որը մետաղալարը կարող է ձեռք բերել ձգվող ուժով երկարացման ժամանակ: Գծային առաձգական նյութերի լարման էներգիան կարող ենք տալ հետևյալ կերպ՝
U=½ Vսե
Այնտեղ, որտեղ U-ը լարման էներգիան է, σ-ն լարվածություն է, իսկ ε-ն՝ լարվածություն: Մոլեկուլներում մոլեկուլային լարվածությունը դիտարկելիս մենք կարող ենք դիտարկել լարման էներգիան, որն ազատվում է, երբ բաղադրիչ ատոմներին թույլ է տրվում վերադասավորվել քիմիական ռեակցիայի ընթացքում: Այստեղ առաձգական նյութի վրա կատարված արտաքին աշխատանքը, որը ստիպում է նրան աղավաղվել իր չլարված վիճակից, վերածվում է լարվածության էներգիայի: Լարված էներգիան պոտենցիալ էներգիայի տեսակ է: Մենք կարող ենք դիտարկել, որ լարման էներգիան, որը գալիս է առաձգական դեֆորմացիայի տեսքով, վերականգնվող է, բայց մեխանիկական աշխատանքի տեսքով:
Նկար 01. Սթրեսն ընդդեմ լարվածության դիագրամ ճկուն նյութի համար
Օրինակ, ցիկլոպրոպանն ունի այրման ջերմություն, որը շատ բարձր է (պրոպանից բարձր) յուրաքանչյուր լրացուցիչ մեթիլ միավորի համար (CH2 միավոր): Հետևաբար, անսովոր մեծ լարման էներգիա ունեցող միացությունները ներառում են տետրահեդրաններ, պրոպելաններ, կուբանման կլաստերներ, ֆենեստրաններ և ցիկլոֆաններ։
Ի՞նչ է աղավաղման էներգիան:
Խեղաթյուրման էներգիան էներգիայի տեսակ է, որը պատասխանատու է նյութի ձևի փոփոխության համար: Այն լարվածության էներգիայի խտության երկու բաղադրիչներից մեկն է, մինչդեռ էներգիայի մյուս տեսակը լարվածության էներգիան է: Այս հարաբերությունը կարող ենք տալ հետևյալ կերպ՝
Ud=Uo – Uh
Այնտեղ, որտեղ Ud-ը լարվածության էներգիայի խտությունն է, Uo-ն լարման էներգիան է, իսկ Uh-ն՝ աղավաղման էներգիան: Մենք կարող ենք օգտագործել այս հավասարումը ձախողման վերջնական պայմանը հանելու համար՝ կախված Ֆոն-միզեի տեսությունից:
Մենք կարող ենք նկարագրել աղավաղման էներգիան որպես մեծություն, որը նկարագրում է այնպիսի նյութի ազատ էներգիայի խտության աճը, ինչպիսին է հեղուկը կամ բյուրեղը:Այս ազատ էներգիայի փոփոխությունը տեղի է ունենում նյութի միատեսակ հավասարեցված կոնֆիգուրացիայից առաջացած աղավաղումների պատճառով: Այս տերմինը հայտնի է նաև որպես Ֆրանկի ազատ էներգիա, որն անվանվել է գիտնական Ֆրեդերիկ Չարլզ Ֆրանկի պատվին:
Ո՞րն է տարբերությունը լարվածության էներգիայի և աղավաղման էներգիայի միջև:
Պինդ նյութի լարման էներգիայի խտության երկու բաղադրիչ կա՝ լարման էներգիա և աղավաղման էներգիա: Լարվածության էներգիան առաձգական պոտենցիալ էներգիան է, որը մետաղալարը կարող է ձեռք բերել ձգման ժամանակ ձգվող ուժով, մինչդեռ աղավաղման էներգիան էներգիայի տեսակ է, որը պատասխանատու է նյութի ձևի փոփոխության համար: Լարվածության էներգիայի և աղավաղման էներգիայի հիմնական տարբերությունն այն է, որ լարվածության էներգիան կապված է համակարգում ծավալային փոփոխության հետ, մինչդեռ աղավաղման էներգիան կապված է համակարգի ձևի փոփոխության հետ: Ավելին, լարման էներգիայի հավասարումը U=½ Vσε է, որտեղ U-ը լարման էներգիան է, σ՝ լարվածությունը, ε՝ լարվածությունը: Մինչդեռ աղավաղման էներգիայի հավասարումը Ud=Uo – Uh է, որտեղ Ud-ը լարվածության էներգիայի խտությունն է:
Հետևյալ ինֆոգրաֆիկան ամփոփում է լարվածության էներգիայի և աղավաղման էներգիայի տարբերությունները աղյուսակային տեսքով:
Ամփոփում – Լարվածության էներգիան ընդդեմ աղավաղման էներգիայի
Կա պինդ նյութի լարման էներգիայի խտության երկու բաղադրիչ՝ լարման էներգիա և աղավաղման էներգիա: Լարվածության էներգիայի և աղավաղման էներգիայի հիմնական տարբերությունն այն է, որ լարվածության էներգիան կապված է համակարգում ծավալային փոփոխության հետ, մինչդեռ աղավաղման էներգիան կապված է համակարգի ձևի փոփոխության հետ:
