Perbedaan utama antara energi regangan dan energi distorsi adalah energi regangan terkait dengan perubahan volumetrik dalam suatu sistem, sedangkan energi distorsi terkait dengan perubahan bentuk sistem.
Istilah, energi regangan dan energi distorsi terkait dengan sistem fisik. Kita dapat mendefinisikan kerapatan energi regangan pada suatu titik dalam zat padat menggunakan dua komponen terpisah: energi regangan dan energi distorsi. Energi regangan berhubungan dengan perubahan volumetrik dari sistem yang sedang kita bahas, sedangkan energi distorsi berhubungan dengan perubahan bentuk.
Apa itu Energi Regangan?
Energi regangan adalah energi potensial elastis yang dapat diperoleh kawat selama perpanjangan dengan gaya regangan. Kita dapat memberikan energi regangan bahan elastis linier sebagai berikut:
U=Vσε
Di mana U adalah energi regangan, adalah tegangan dan adalah regangan. Ketika mempertimbangkan regangan molekuler dalam molekul, kita dapat mengamati energi regangan yang dilepaskan ketika atom-atom penyusunnya dibiarkan mengatur ulang dirinya sendiri selama reaksi kimia. Di sini, kerja eksternal yang dilakukan pada zat elastis yang menyebabkannya mengalami distorsi dari keadaan tidak tertekan berubah menjadi energi regangan. Energi regangan adalah jenis energi potensial. Kita dapat mengamati bahwa energi regangan yang datang dalam bentuk deformasi elastis, dapat diperoleh kembali tetapi dalam bentuk kerja mekanik.
Gambar 01: Diagram Tegangan vs Regangan untuk Bahan Ulet
Misalnya siklopropana memiliki kalor pembakaran yang sangat tinggi (lebih tinggi dari propana) untuk setiap penambahan unit metil (CH2). Oleh karena itu, senyawa yang memiliki energi regangan luar biasa besar termasuk tetrahedran, propelan, gugus mirip kuba, fenestra, dan siklofan.
Apa itu Energi Distorsi?
Energi distorsi adalah jenis energi yang bertanggung jawab atas perubahan bentuk suatu zat. Ini adalah salah satu dari dua komponen kepadatan energi regangan, sedangkan jenis energi lainnya adalah energi regangan. Kita dapat memberikan hubungan ini sebagai berikut:
Ud=Uo – Uh
Di mana Ud adalah rapat energi regangan, Uo adalah energi regangan dan Uh adalah energi distorsi. Kita dapat menggunakan persamaan ini untuk menurunkan kondisi akhir untuk kegagalan tergantung pada teori Von-mise.
Kita dapat menggambarkan energi distorsi sebagai besaran yang menggambarkan peningkatan kerapatan energi bebas suatu zat seperti cairan atau kristal. Perubahan energi bebas ini terjadi karena distorsi dari konfigurasi keseragaman zat. Istilah ini juga dikenal sebagai energi bebas Franck, dinamai ilmuwan Frederick Charles Frank.
Apa Perbedaan Antara Energi Regangan dan Energi Distorsi?
Ada dua komponen kerapatan energi regangan zat padat: energi regangan dan energi distorsi. Energi regangan adalah energi potensial elastis yang dapat diperoleh kawat selama pemanjangan dengan gaya regangan sedangkan energi distorsi adalah jenis energi yang bertanggung jawab atas perubahan bentuk suatu zat. Perbedaan utama antara energi regangan dan energi distorsi adalah bahwa energi regangan terkait dengan perubahan volumetrik dalam suatu sistem, sedangkan energi distorsi terkait dengan perubahan bentuk sistem. Selain itu, persamaan untuk energi regangan adalah U=Vσε, di mana U adalah energi regangan, adalah tegangan dan adalah regangan. Sedangkan persamaan energi distorsi adalah Ud=Uo – Uh dimana Ud adalah rapat energi regangan.
Infografik berikut merangkum perbedaan antara energi regangan dan energi distorsi dalam bentuk tabel.
Ringkasan – Energi Regangan vs Energi Distorsi
Ada dua komponen kerapatan energi regangan zat padat yang disebut energi regangan dan energi distorsi. Perbedaan utama antara energi regangan dan energi distorsi adalah energi regangan terkait dengan perubahan volumetrik dalam suatu sistem sedangkan energi distorsi terkait dengan perubahan bentuk sistem.
