Статья по теме: Увеличение внутренней

Предметная область: полимеры, синтетические волокна, каучук, резина

Скачать полный текст

В этом выражении слагаемые, включающие энтропию, равны по определению. Эти же авторы обнаружили, что 8?Л отличается от нуля лишь в первом цикле. Увеличение внутренней энергии при растяжении эластомеров и термопластов приписывалось ими ослаблению ближнего порядка, разрыву цепей 17*[1, С.259]

Важная проблема, заключающаяся в том, каким образом внешняя работа W, совершенная над образцом полимера в течение цикла нагружение — разгружение, преобразуется в увеличение внутренней энергии U, изменение энтропии 5 или необратимо рассеивается в виде тепла Q,> = TdiS, была решена Мюллером в 1956 г. в его классических экспериментах [59 — 62]. С учетом выражений (5.2) и (5.3) можно получить[1, С.259]

Мюллер [62], а также Кауш и Бехт [55] отметили, что процессы проскальзывания и изменения конформационного состояния цепей в энергетическом отношении' могут быть подобными разрывам связей, если последние происходят вследствие искажения полимерной системы под действием напряжения или в результате локального нагрева. Тогда увеличение внутренней энергии связано с ослаблением ближнего порядка, или с уменьшением числа водородных связей, или с внутренними напряжениями между цепями и кристаллитами. Наличие межмолекулярных сил значительной амплитуды в ориентированных полимерах можно подтвердить рядом оптических, спектроскопических и механических экспериментов. В частности, достойны внимания следующие результаты. Веттегрень и др. [70] отметили, что для полностью термообработанной пленки ПЭТФ максимум полосы поглощения, характерный для колебаний основной цепи, приходится на 975 см-1, в то время как для ориентированной пленки ПЭТФ он соответствует 972 см^1. Ланн и Яннас [71] нашли, что полоса несимметричных колебаний участка цепи с метальными группами с максимумом при[1, С.260]

Последняя гипотеза была затем проверена Годовским и др. [31]. Волокна ПА-б, вытянутые до значения Я, = 5,5 при 210°С, неоднократно растягивали при комнатной температуре. Эти авторы выявили для ПА-6 такие же характерные различия между первым и последующими циклами нагружения, какие обнаружил Мюллер в отношении ПИБ: приращение б/У, по существу, отличалось от нуля лишь в первом цикле нагружения. Они получили, что отношение 8Wi/8Ui не зависит от макроскопического напряжения и равно 7,0. Такое постоянство значения dWi/81/i вызывает удивление. Оно указывает, что процессы, обусловливающие увеличение внутренней энергии, не зависят от 0, если происходит локальное превышение критического возбуждения цепей. Годовский и др. предполагают, что данные процессы представлены разрывами цепей. С учетом 6?Л они получили число NI разрывов цепей, каждый из которых вносит вклад в приращение внутренней энергии, равный 1,7- 1СН9 Дж (100 кДж/моль). За один акт разрыва цепи 8W\/Ni рассеивается энергия 700 кДж/моль. Эти значения лишь немного меньше значений энергии, полученных ранее с учетом упругости цепи для вклада механической энергии в разрыв цепи (110 кДж/моль) и для энергии, рассеиваемой втягиваемыми в ламеллы сегментами (870 кДж/моль). Однако данное поразительное совпадение не доказывает предыдущую гипотезу о том, что приращение бС/i можно объяснить только путем увеличения энергии химической связи из-за разрыва цепи.[1, С.260]

Таким образом, стеклообразное состояние является неким «замороженным», кинетически стабильным, но термодинамически неравновесным состоянием, а не новой фазой, отличной от жидкой. Наблюдаемые температурные кривые различных температурных коэффициентов (рис. II. 7) вполне объяснимы с молекулярно-кине-тической точки зрения [39, с. 27; 40, с. 24; 42, с. 69—73]. Так, в стеклообразном состоянии поглощаемая при повышении температуры теплота идет только на увеличение интенсивности колебаний частиц, и теплоемкость определяется колебательными степенями свободы. В структурно-жидком состоянии, к которому относятся и высокоэластическое, и вязкотекучее деформационные состояния, при нагревании затрачивается добавочная теплота, идущая на увеличение внутренней энергии при переходе от низкотемпературной плотной к высокотемпературной рыхлой структуре. Вследствие этого теплоемкость полимерного стекла меньше теплоемкости полимера в структурно-жидком состоянии. Поэтому на температурной кривой теплоемкости при переходе от жидкости к стеклу наблюдается падение теплоемкости (кривая /, рис. II.7). Тешювде расширение стекла в твердом состоянии происходит только за счет увеличения ангармоничности колебаний. Но в структурно-жидком состоянии объем при нагревании дополнительно уве-[2, С.88]

Энтропия не меняется (d = Q), а теплота, выделенная системо, идет на увеличение внутренней энергии, сопровождаемое увеличением температуры, 6Q = CLdT, где CL — теплоемкость резины при постоянной длине L. Изменение температуры дается термодинамическим соотношением[2, С.121]

Изучена термодинамика деформации капроновых волокон с различной предварительной вытяжкой. Показано, что при деформации всех исследованных типов волокон имеет место увеличение внутренней энергии. При растяжении четырехкратно вытянутого волокна до 7% происходит уменьшение энтропии, при дальнейшем растяжении наблюдается некоторая тенденция к увеличению энтропии. Деформация волокна, предварительно вытянутого в 5,6 раза, осуществляется без заметного уменьшения энтропии. Деформация волокна, вытянутого в 5,6 раза и пластифицированного водой, начиная с 3% относительного удлинения сопровождается увеличением энтропии. Увеличение энтропии при деформации, по-видимому, связано с уменьшением упорядоченности структур.[7, С.331]

Так как тепловые эффекты при деформации резин незначительны, то их трудно измерять. Обычно предпочитают поэтому рассчитывать тепловой эффект по изменению температуры при адиабатической (быстрой) деформации. При адиабатических условиях энтропия не меняется (rfS = 0), а теплота, выделенная системой, идет на увеличение внутренней энергии, сопровождаемое увеличением температуры 6Q = CLdT, где d — теплоемкость резины при постоянной длине L. Изменение температуры дается термодинамическим соотношением[4, С.152]

где 6Q — малое количество теплоты, введенной в систему; dU — бесконечно малое увеличение внутренней энергии системы (полимера); бА— элементарная работа, совершаемая против внешних сил.[2, С.107]

где 6Q — малое количество теплоты, переданное системе; df/ — бесконечно малое увеличение внутренней энергии системы (полимера); 8 А — элементарная работа, совершаемая против внешних сил. Внутренняя энергия системы — это сумма кинетической и потенциальной энергий составляющих ее частиц. Элементарная работа в самом простом случае — это работа системы против внешнего давления 8A=pdV. В общем случае работа системы совершается против внешних сил различной природы — механических, электрических, гравитационных, магнитных и других. Она выражается в виде[3, С.62]

5 мкм). Те и другие существенно возрастают при взаимодействии с растворами NaOH, о чем свидетельствует увеличение внутренней поверхности мерсеризованной целлюлозы с 8 до 300—400 м2/г.[5, С.39]

... отрезано, скачайте архив с полным текстом ! Полный текст статьи здесь