Энтропия изменение при деформации

Пространственно-сшитые (сетчатые) эластомеры с малой частотой сетки при температуре существенно выше Тс ведут себя как идеальные эластомеры, в которых fu = 0 В идеальном эластомере возникающее при деформации напряжение обусловлено только изменением энтропии. Изменение энтропии происходит за счет выпрямления молекулярных клубков, когда структура эластомера становится более ориентированной. Возникновение ориентации означает уменьшение беспорядка в системе, т. е. уменьшение энтропии [c.108]

Будем считать для простоты расчета, что пространственно-сшитый полимер представляет собой совокупность отрезков макромолекул между узлами сшивок, каждая из которых имеет упругость, определяемую модулем G (8.22). Тогда изменение энтропии при деформации можно рассчитать как интегральную сумму изменений энтропии всех отрезков макромолекул образце эластомера. [c.114]

Вычислив изменение энтропии при деформации можно [c.165]

Изменение конфигурационной энтропии, соответствующее деформации 8 упругого последействия, AS = — где к = = RIN. При независимости внутренней энергии системы U от е, dU 1дв = 0 и соответствующие напряжения сдвига Р составляют [c.139]

Однако для реальных высокополимеров гибкость цепи становится столь значительной, что изменение энтропии вследствие деформации цепей может на несколько порядков превысить обычное изменение энтропии. Например, Мейером и другими [5] было показано, что изменение энтропии при растворении высокополимеров (каучука, целлюлозы) может в десятки, сотни и даже тысячи раз превышать величины энтропии смешения жидкостей. [c.221]

Из наклонов прямых па рис. 1 (по отношению 1 рассчитывали величину изменения энтропии при деформации величину изменения внутренней энергии рассчитывали по отношению 2). [c.329]

В предыдущей главе были рассмотрены студни, образующиеся в результате набухания химически сшитых полимеров или в результате сшивания макромолекул, находящихся в растворе, как путем образования межмолекулярных химических связей, так и путем локальной кристаллизации полимерных молекул. Пространственная сетка таких систем состоит из отрезков макромолекул, находящихся между узлами , а деформационные свойства определяются конформационными изменениями этих отрезков цепей, которые, стремясь к хаотическому расположению (увеличение энтропии), препятствуют деформации системы при приложении внешнего силового поля. [c.81]

Это важное равенство показывает, что сила, вызывающая деформацию, встречает сопротивление деформируемого тела как вследствие изменения его внутренней энергии, так и вследствие изменения энтропии при деформации. Таким образом, можно предвидеть существование двух различных видов упругости, из которых один связан с изменением только внутренней энергии при деформации, а другой — только с изменением энтропии. [c.251]

Это важное термодинамическое равенство показывает, что сила, вызывающая деформацию тела, встречает сопротивление деформируемого тела как в результате изменения внутренней энергии тела, так и в результате изменения энтропии при деформации. [c.148]

Искомое изменение энтропии при деформации определится по разности (П.67) и (11.65) [c.68]

Это равенство позволяет экспериментально определить изменение как внутренней энергии, так и энтропии при деформации эластомеров. Для этого нужно знать только ряд значений равновесного напряжения для нескольких температур при постоянной длине образца . [c.54]

Если воспользоваться формулой (П-76) для подсчета изменения энтропии при деформации образца, то получим следующее выражение для изменения энтропии изотропно расширяющегося образца [c.76]

Равенство (П-90) определяет изменение конформационной энтропии при деформации набухшего каучука. Если считать, что величина энтропии смешения при деформации остается постоянной, то вся работа деформации будет зависеть только от величины AS (П-90) и определится как изменение свободной энергии при деформации, равное — TAS. Следовательно, работа деформации на единицу объема набухшего каучука окажется равной [c.76]

Кинетическая теория высокоэластичности не предполагает никакой упорядоченности в расположении макромолекул полимера. Наличие надмолекулярных структур любого типа может заметно увеличивать заторможенность внутреннего вращения в полимерных цепях, что должно сказываться на величине изменения энтропии при деформации. Учет влияния надмолекулярных структур на статистическое распределение конформаций цепей в аморфных полимерах приводит к удовлетворительному совпадению экспериментальных и теоретических данных. [c.61]

ИЗМЕНЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ И ЭНТРОПИИ ПРИ ДЕФОРМАЦИИ [c.25]

Гл. II. Изменение внутренней энергии и энтропии при деформации [c.26]

Таким образом, о ходе изменения внутренней энергии и энтропии при деформации можно судить непосредственно по кривым напряжение — температура. В частности, если эти кривые являются линейными (как в данных Мейера и Ферри см. фиг. 4), оба члена, отвечающие изменениям внутренней энергии и энтропии, не зависят от температуры. Кроме того, если прямая напряжение — тем пература проходит через начало координат, то член, определяющий изменение внутренней энергии, равен нулю. Это значит, что в таком случае упругая сила возникает исключительно из-за изменения энтропии. [c.30]

Суммируя данные, представленные в первой части главы, можно сказать, что, несмотря на значительные трудности эксперимента при получении действительно обратимых соотношений напряжение — температура, существует удовлетворительное согласие между поведением каучука, обнаруженным в экспериментах, и теорией, объясняющей это поведение. Картина, которая вырисовывается, подтверждает основной постулат кинетической теории упругости, что упругость каучука, по крайней мере при малых деформациях, возникает в основном от изменения энтропии. Изменение энтропии дополняется изменением внутренней энергии, но оно имеет второстепенное значение и возникает в основном из жидкостных свойств каучука. Изменение внутренней энергии вносит мало ощутительную добавку в упругие напряжения. Это заключение применимо ко всем каучукам и резинам при достаточно малых деформациях. В области больших деформаций наблюдаются специфические различия между различными типами каучуков в изменении внутренней энергии с растяжением эти различия почти наверное возникают из-за сил вторичных валентностей, действующих между частично вытянутыми молекулами, ведущих к местным изменениям структуры и, в предельном случае, к кристаллизации. [c.39]

Обратимая деформация пространственной сетки полимерного субстрата, построенной из таких статистических клубков, приводит к изменению конфигурационной энтропии Дб к- Вместе с тем деформируемость такой сетки характеризуется модулем высокоэластичности [c.138]

На рис. VII. 6,б,й представлена зависимость деформации у модели Кельвина — Фойгта от времени с постоянной нагрузкой р = Pq и изменение деформации после снятия нагрузки. Снятие нагрузки приводит к возвращению тела в первоначальное состояние. В отличие от упругости, характеризуемой. мгновенными деформациями (равновесное состояние достигается со скоростью, близкой к скорости звука в данном теле), эластичность, или упругое [юследействис, проявляется во времени. Чем больше время релаксации деформации, тем больше эластичность тела. В качестве характеристики эластичности часто используют модул11 медленной эластической деформации Ei = Pjy. Как правило, гуковские деформации твердых тел не превышают 0,1%, эластические деформации могут достигать нескольких сот процентов. Такими свойствами обладают, например, полимеры. Эластические деформации имеют энтропийный характер. Растяжение полимеров приводит к статистически менее вероятному распределению конформаций макромолекул, т. е. к уменьшению эитропии. После снятия нагрузки образец полимера самопроизвольно сокращается, возвращаясь к наиболее вероятному распределению конформаций, т. е. энтропия возрастает. [c.363]

Если высокоэластич. деформация обусловлена изменением энтропии при деформации, то на1[ряжепие при заданной кратности растяжения X— onst должно быть прямо пропорционально абс. темп-ре, чтс действительно наблюдается для равновесных деформаций сшитых полимеров. Однако в деформированном состоянии до 10%-ного растяжения при постояпной длине Ь>Ьц напряжение падает, а при растяжениям выше 10% растет с повышением темн-ры. Это явление термоупругой инверсии связано с линейным тепловым расширением, к-рое приводит к увеличению пачальи1>й длины [c.282]

Изменение энтропии при деформации Д5упр получается вычитанием из (1.63) величины 5 при а = 1 [c.39]

Уравнение (7) поясняет уже установленное ранее различие между упругостью кристаллов и упругостью каучука или газа. Из чисто термодинамических соображений вытекает принципиальная возможность существования двух типов упругих сил, а именно 1) упругих сил, возникающих вследств ие изменения внутренней энергии при деформации, и 2) упругих сил, возникающих вследствие изменения энтропии при деформации. Так как при деформации каучукоподобных тел, т. е. при вьИсоко-эластической деформации, внутренняя энергия не меняется (объем тела сохраняется), т. е. [c.192]

Это равенство позволяет экспериментально определить изменение как внутренней энергии, так и энтропии при деформации эластомеров. Единственное, что нужно знать для этого — ряд значений равновесного напряжения для нескольких температур при постоянной длине образца. Кривая АВС на рис. 29 показывает температурную зависимость напряжения в образце при постоянном удлинении. Наклон кривой в точке В (касательная ВЕ) равен dfldT)l y и, соответственно, — dS/dl)т v (II. 19), т. е. показывает изменение энтропии на единицу удлинения, когда каучук изотермически растягивается при температуре Т. [c.50]

Наряду с упомянутыми выше экспериментальными возможностями определения изменения энтропии при деформации каучука существует еще один путь— прямое калориметрирова-ние тепловых эффектов, сопровождающих деформацию. Этот экспериментальный подход был использован Диком и Мюллером [60], и уже в этом первом калориметрическом исследовании было показано, что натуральный каучук не является каучуком, обладающим идеальной энтропийной упругостью, так как, по данным калориметрии, доля энергетической составляющей общей силы при растяжении на 150—250% при комнатной температуре составляет примерно 35%. [c.185]

Равенства (2.11) и (2.12) являются важнейшими для теории упругости каучуков, так как на них основан прямой способ экспериментального определения как изменения внутренней энергии, так и изменения энтропии при деформации. Экспериментальные данные, которыми только и нужно располагать для выполнения этой задачи, представляют ряд значений равновесных напряжений при постоянной длине в некотором интервале температур. Если, например, кривая СС на фиг. 6 воспроизводит изменение силы с температурой при постоянной длине, то ее наклон в точке Р, равный (< //< / ) , согласно равенству (2.11), равен энтропии на единицу растяжения (д51д1)т, когда каучук изотермически растягивается при температуре Т. [c.29]

Это равенство представляет конфигурационную энтропию деформации для набухшей сетки. Если для деформированного и недеформированного состояний степень набухания остается той же самой, то мы можем считать, что свободная энергия смешения одинакова для обоих состояний, и рассматривать выражение (4.26) как полное изменение энтропии при деформации. Работа деформации набухшего каучука тогда выражается как — ТАЗ, где йЗ берется по (4.26), а N — число цепей в единице объема ненабухшего каучука. Следовательно, работа деформации на единицу объема набухшего каучука равна [c.75]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология