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用橡胶弹性热力学和状态方程解释下列问题:(1)挂有一个砝码的拉伸的橡胶条,温度升高时其长度减小;(2)同样一种橡胶,随交联程度不同而模量、拉伸强度、断裂伸长率也不相同。

用橡胶弹性热力学和状态方程解释下列问题:(1)挂有一个砝码的拉伸的橡胶条,温度升高时其长度减小;(2)同样一种橡胶,随交联程度不同而模量、拉伸强度、断裂伸长率也不相同。
正确答案:(1)橡胶受拉伸作用产生形变,主要是熵变化,即卷曲的大分子链在张力的作用下变得伸展,构象数减少。熵减少是不稳定的状态,当加热时,有利于单键的内旋转,使之因构象数增加而卷曲,所以在保持外界不变时,升温会发生回缩现象。(2)橡胶的交联程度不同,说明网链密度不同,根据E=3NkT,随网链密度的增大,橡胶的弹性模量增大,拉伸强度增大,所能达到的极限拉伸比(断裂伸长率)随之减小。
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