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yqf93826

铜虫 (初入文坛)

[求助] 橡胶弹性模量随温度的变化问题 已有1人参与

各位虫友,有个问题好困惑,橡胶的弹性模量随温度的升高是变大还是变小?
弹性模量=应力/应变?
温度升高链段更容易运动,小的应力就能产生大的应变,模量不是应该变小么?
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jefffire007

金虫 (正式写手)

【答案】应助回帖

橡胶熵弹性在固体材料中是比较特殊,这其实是气体的性质。压缩气体的体积之所以要施力,就是因为气体体积减小,熵减小,你需要负出代价。以理想气体为例,压缩单位体积的气体,温度越高这个代价(压强)越高(参阅理想气体p-V相图中的等温线,或者自己对pV=nRT微分一下),其实就是一种熵弹性。
也就是说天然橡胶或者高分子弹性体由于构象数大,产生了气体的性质,提高温度会提高这种弹性的模量。而大部分固体材料的弹性则是来自分子间作用力或原子键的拉伸,热运动会削弱这种效应,提高温度模量是减小的(但是这个效应非常弱,跟熵弹性的温度依赖性比起来,这个效应几乎没有)。所以,同样都是弹性,应力随应变增大,区分熵弹性和普通弹性主要看温度效应。
2楼2019-12-22 20:53:24
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