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橡膠彈性 - 教育百科
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國家教育研究院辭書
基本資料
| 英文： | rubber elasticity |
| 作者： | 邱文英 |
| 日期： | 2002年12月 |
| 出處： | 力學名詞辭典 |
辭書內容
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名詞解釋： 高分子彈性體，因受力F而伸長dℓ，由熱力學第一及第二定律，在恆溫下有下列關係式： 上式中，U為內能；S為熵；T為溫度。 對橡膠而言，恆溫下內能的變化很小，(∂U/ ∂ℓ)T項可忽略，因此張力(F)是由熵的變化所主導，即： 第(1)式中，F及T均為正值，因此(∂S/ ∂ℓ)T必須是負值，表示當橡膠被伸張時，分子鏈向拉伸方向排列，使熵減小。反之，當張力消失時，橡膠收縮，使熵增加。換句話說，彈性體如被加熱，則引起收縮；如被冷卻，則反會伸長。上面所述現象，稱為熵彈性，張力隨溫度的增加而增加。 對高分子橡膠而言，分子鏈呈雜亂捲曲狀(random coil)，其分子鏈兩端間距離分佈可近似高斯(Gaussian)分佈，則當材料被引張時，依統計力學，同導出材料的熵變化為： 第(2)式中，k為波茲曼常數；α為延伸比；N為每單位體積內的分子鏈數目。 將(2)式代入(1)式，可得： 第(3)式表示張力(F)和延伸比(α)及溫度(T)的關係，稱為理想的橡膠彈性。 實際上橡膠的彈性，尤其是在高延伸比時，與理想橡膠彈性有差距，主要的影響因素有交聯密度、鏈糾纏(entanglement)、添加劑及拉伸誘發結晶等。 |
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| 資料來源： | 國家教育研究院_橡膠彈性 |
| 授權資訊： | 資料採「 創用CC-姓名標示- 禁止改作 臺灣3.0版授權條款」釋出 |