საკვანძო განსხვავება დაძაბულობის ენერგიასა და დამახინჯების ენერგიას შორის არის ის, რომ დაძაბულობის ენერგია დაკავშირებულია სისტემის მოცულობით ცვლილებასთან, ხოლო დამახინჯების ენერგია დაკავშირებულია სისტემის ფორმის ცვლილებასთან.
ტერმინები, დაძაბულობის ენერგია და დამახინჯების ენერგია დაკავშირებულია ფიზიკურ სისტემებთან. ჩვენ შეგვიძლია განვსაზღვროთ დაძაბულობის ენერგიის სიმკვრივე მყარი ნივთიერების წერტილში ორი ცალკეული კომპონენტის გამოყენებით: დაძაბულობის ენერგია და დამახინჯების ენერგია. დაძაბულობის ენერგია დაკავშირებულია სისტემის მოცულობით ცვლილებასთან, რომელსაც განვიხილავთ, ხოლო დამახინჯების ენერგია დაკავშირებულია ფორმის ცვლილებასთან.
რა არის დაძაბულობის ენერგია?
დაძაბვის ენერგია არის ელასტიური პოტენციური ენერგია, რომელსაც მავთული შეუძლია მოიპოვოს გაჭიმვის დროს გაჭიმვის ძალით. ჩვენ შეგვიძლია მივცეთ ხაზოვანი დრეკადობის მასალების დაჭიმვის ენერგია შემდეგნაირად:
U=½ Vსე
სადაც U არის დაძაბულობის ენერგია, σ არის ძაბვა და ε არის დაძაბულობა. მოლეკულებში მოლეკულური დაძაბულობის განხილვისას, ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ დაძაბულობის ენერგიას, რომელიც გამოიყოფა, როდესაც შემადგენელი ატომები ქიმიური რეაქციის დროს გადაანაწილებენ თავს. აქ, ელასტიურ ნივთიერებაზე შესრულებული გარეგანი მუშაობა, რომელიც იწვევს მის დამახინჯებას მისი დაუძაბული მდგომარეობიდან, გარდაიქმნება დაძაბულობის ენერგიად. დაძაბულობის ენერგია არის პოტენციური ენერგიის ტიპი. ჩვენ შეგვიძლია დავაკვირდეთ, რომ დაძაბულობის ენერგია, რომელიც მოდის ელასტიური დეფორმაციის სახით, აღდგება, მაგრამ მექანიკური მუშაობის სახით.
სურათი 01: დაძაბულობის და დაძაბულობის დიაგრამა დრეკადი მასალისთვის
მაგალითად, ციკლოპროპანს აქვს წვის სითბო, რომელიც ძალიან მაღალია (პროპანზე მაღალი) ყოველი დამატებითი მეთილის ერთეულისთვის (CH2 ერთეული). ამიტომ, უჩვეულოდ დიდი დაძაბულობის ენერგიის მქონე ნაერთებს მიეკუთვნება ტეტრაჰედრანები, პროპელანები, კუბანის მსგავსი მტევნები, ფენესტრანები და ციკლოფანები.
რა არის დამახინჯების ენერგია?
დამახინჯების ენერგია არის ენერგიის სახეობა, რომელიც პასუხისმგებელია ნივთიერების ფორმის შეცვლაზე. ეს არის დაძაბულობის ენერგიის სიმკვრივის ორი კომპონენტიდან ერთ-ერთი, ხოლო ენერგიის სხვა ტიპი არის დაძაბულობის ენერგია. ჩვენ შეგვიძლია მივცეთ ეს ურთიერთობა შემდეგნაირად:
Ud=Uo – Uh
სადაც Ud არის დაძაბულობის ენერგიის სიმკვრივე, Uo არის დაძაბულობის ენერგია და Uh არის დამახინჯების ენერგია. ჩვენ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ეს განტოლება ფონ-მისის თეორიის მიხედვით წარუმატებლობის საბოლოო პირობის გამოსატანად.
ჩვენ შეგვიძლია აღვწეროთ დამახინჯების ენერგია, როგორც სიდიდე, რომელიც აღწერს ისეთი ნივთიერების თავისუფალი ენერგიის სიმკვრივის ზრდას, როგორიცაა თხევადი ან კრისტალი.ეს თავისუფალი ენერგიის ცვლილება ხდება ნივთიერების თანაბრად მორგებული კონფიგურაციის დამახინჯების გამო. ეს ტერმინი ასევე ცნობილია როგორც ფრანკის თავისუფალი ენერგია, მეცნიერის ფრედერიკ ჩარლზ ფრანკის სახელით.
რა განსხვავებაა დაძაბულობის ენერგიასა და დამახინჯების ენერგიას შორის?
მყარი ნივთიერების დაძაბულობის ენერგიის სიმკვრივის ორი კომპონენტია: დაძაბულობის ენერგია და დამახინჯების ენერგია. დაძაბულობის ენერგია არის ელასტიური პოტენციური ენერგია, რომელიც მავთულმა შეიძლება მოიპოვოს გაჭიმვის დროს გაჭიმვის ძალით, ხოლო დამახინჯების ენერგია არის ენერგიის ტიპი, რომელიც პასუხისმგებელია ნივთიერების ფორმის შეცვლაზე. დაძაბულობის ენერგიასა და დამახინჯების ენერგიას შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ დაძაბულობის ენერგია დაკავშირებულია სისტემაში მოცულობითი ცვლილებასთან, ხოლო დამახინჯების ენერგია დაკავშირებულია სისტემის ფორმის ცვლილებასთან. უფრო მეტიც, დაძაბულობის ენერგიის განტოლება არის U=½ Vσε, სადაც U არის დაძაბულობის ენერგია, σ არის ძაბვა და ε არის დაძაბულობა. ამასთან, დამახინჯების ენერგიის განტოლება არის Ud=Uo – Uh, სადაც Ud არის დაძაბულობის ენერგიის სიმკვრივე.
შემდეგი ინფოგრაფიკა აჯამებს განსხვავებებს დაძაბულობის ენერგიასა და დამახინჯების ენერგიას შორის ცხრილის სახით.
რეზიუმე – დაძაბულობის ენერგია დამახინჯების ენერგიის წინააღმდეგ
არსებობს მყარი ნივთიერების დაძაბულობის ენერგიის სიმკვრივის ორი კომპონენტი, სახელწოდებით დაძაბულობის ენერგია და დამახინჯების ენერგია. დაძაბულობის ენერგიასა და დამახინჯების ენერგიას შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ დაძაბულობის ენერგია დაკავშირებულია სისტემაში მოცულობით ცვლილებასთან, ხოლო დამახინჯების ენერგია დაკავშირებულია სისტემის ფორმის ცვლილებასთან.
