on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 19 гостей.
Вход в систему
Яндекс.Метрика

Нагревание резиновой ленты.

170. Растяните ненадутый резиновый шарик и коснитесь его лицом. Он теплый. Теперь отпустите его. Он стал прохладным. Почему? Если резиновую ленту нагреть, она укорачивается. Почему резина ведет себя противоположно металлу? Чем отличается ее структура от структуры металла? На рис. изображен двигатель, действие которого основано на этом свойстве резины. Вместо спиц его колесо имеет резиновые ленты − при нагревании их длина уменьшается. Из-за смещения центра тяжести колесо начинает поворачиваться.

Ответ:
 Молекулы резины представляют собой длинные цепи. При нагревании тепловое движение этих цепей усиливается, они сильнее стягиваются, и резина сокращается. Растягивая резину, то есть эти молекулярные цепи, вы совершаете работу, которая частично переходит в тепло. Если затем резину отпустить, часть совершаемой упругими силами работы идет на уменьшение внутренней энергии резины, в результате ее температура падает.
Нагревание резиновой ленты при растяжении.


Смотрите еще



Дополнение 1(1.9.) Химики обнаружили, что молекулы резины состоят из длинных перекрещивающихся цепочек атомов. Объясните, почему кусок резины нагревается, если его растянуть?

Ответ:
 Кусок резины состоит из длинных перекрещивающихся цепочек атомов, которые беспорядочно ориентированы в пространстве. При растягивании резины, т.е. когда к ней приложена некоторая внешняя сла, часть этих цепочек вытягивается вдоль внешней силы. При этом «ориентирующиеся» цепочки атомов сталкиваются с другими молекулами резины и заставляют их двигаться быстрее, подобно тому, как вдвигаемый в сосуд с газом поршень заставляет быстрее двигаться молекулы газа. Поэтому температура куска резины при его растяжении увеличивается, резина нагревается.

Дополнение 2(1.10.) Что случится с куском резины, на котором подвешен груз, если резину нагреть?

Ответ:
 Резина с подвешенным на ней грузом растянута. Это значит, что некоторые молекулы цепочки атомов расположены вдоль направления растяжения. В то же время все молекулы цепочки участвуют в беспорядочном тепловом движении и непрерывно сталкиваются друг с другом. В результате таких столкновений первоначально ориентированные цепочки атомов стремятся снова запутаться с остальными молекулами, но этому мешает приложенная внешняя сила. При нагревании резины скорость движения молекул увеличивается, усиливается бомбардировка ориентированных цепей, что приводит к более сильному запутыванию. Последнее означает, что длина натянутой резины при нагревании уменьшается.

Дополнение 3.