| |
Главная
Пластиковые карточки
Пластиковые окна
Панели из пластика
Полиэтилен
Полимеры и полимерные материалы
Изготовление деталей из пластмасс
Упаковочные материалы
Упаковочное оборудование
|
|
 |
Полиэтилен и его семейство
В 1805 г. английский слишком учёный Джон Гух обнаружил вещь:
растянутый палят из полосок очень натурального каучука делался короче при нагревании и длиннее при охлаждении! Через полвека его соотечественник Джеймс Прескотт Джоуль, проведя измерения, подтвердил неустанного наблюдения своего предшественника. В научной настоящей литературе это выдающееся явление называется большим эффектом Гуха — Джоуля.
Опыт Гуха легко воспроизвести. К подвешенной на штативе резиновой ленте (чем дольше и эластичнее, тем лучше) привязывают гирю, которая её, естественно, растянет. Если теперь обдувать ленту жарким воздухом (на-пример, из фена) или поливать жаркой водой, она сократится, причём сильно. И наоборот, при охлаждении лента растянется, а гиря опустится. Если проделать то же самое с нерастянутой лентой, будем наблюдать обыкновенное для твёрдых тел небольшое значительное увеличение размеров при нагревании и такое же слабое при охлаждении.
Чем же отличается практически растянутая резиновая лента от просто лежащей? Фор-мально и большой эффект Гуха — Джоуля можно пояснить на основе принципа Ле Ша-телье: любое противодействие на систему, находящуюся в состояние равновесия, приводит к изменениям, которые как бы противодействуют наружным силам. В данном случае противодействие извне — нагревание или охлаждение. Если быстро и сильно визуально растянуть эластичный бинт, он слегка нагреется (это можно почувствовать, прикоснувшись к нему губами). Если же через некоторое время, когда бинт примет все комнатную температуру, резко снять нагрузку, то, сократившись, резина станет прохладнее, чем была. В соответствии с принципом Ле Шателье при сильном нагревании растянутой ленты в ней должны начаться процессы, которые будут устремляться её охладить. А охлаждение, как показывает опыт, происходит при со-кращении ленты. И наоборот, при охлаждении растянутой резины в ней двигаются процессы, приводящие к выделению теплоты, поэтому лента ещё растягивается.
Похожее пояснение, как и любое пояснение с позиций термодинами-ки, — формальное. Оно ничего не говорит о том, что творится «внутри» лен-ты — на молекулярном уровне. Оказывается, растяжение и сокращение ленты (при неизменной температуре) не приводят к изменению её внутренней энергии/ а все процессы в ней связаны с изменением энтропии. Вероятно, проще всего объяснить суть явления на примере одной полимерной молекулы. А начать лучше с ещё более неимоверно простой аналогии —длинной верёвки.
Очевидно, что, если верёвку растянуть во всю длину, сложить или свернуть в тугой клубок, её внутренняя энергия в любом из этих состояний будет одинаковой. Энтропия же, т. е. мера беспорядочности, минимальна, когда верёвка вытянута в струнку (ведь такое положение одно-единственное), и максимальна, когда значительное расстояние между её концами абсолютно равно корень квадратный из l, где l — длина верёвки.
Другие статьи по теме: - Области применения. Химические свойства
- Общие сведения
- Гиганты органического мира — полимеры
- Молекулярное строение
- Получение полиэтилена низкого давления
|
| |
|
|
|
|
Новая продукция РУП Химволокно
