温めるとゴムの弾性力が強くなる話-エントロピー弾性-
ゴムって温めると張力が強くなるんですよ。(唐突)
実はこれエントロピー増大の法則に基づくもので、その名も
エントロピー弾性
って言うらしいんですよね。
エントロピーってよく部屋の散らかり具合とかに例えられるやつです。
この比喩は非常に納得が行かないのですが、それは許すこととして簡単に言えば、不可逆性の方向を決める指標といったところでしょうか。
詳しい話は熱力学の教科書でも読んでください。
おすすめ貼っておきますね。
エントロピー弾性によって張力が温度に比例することが記載されているWebサイトや文献が意外になかったのでここで簡単にまとめておきます。
エントロピー弾性とは，
エントロピー増大則に従って，外力によって規則正しく並んでいた分子が不規則的な配列に戻ろうとする性質のことである。
エントロピー弾性を調べる実験として、例えばゴムを試験片として引っ張り荷重を加えた際に、ゴムの張力と温度の関係を調べる実験が考えられる。
冒頭で述べたように結果としては、
ゴムの温度と張力は比例する。
還元すれば、ゴムの温度を上昇させる，すなわちゴムが吸熱するとエントロピー変化によって張力が増加したと考えられるのである。
今回はこの点に着目し、エントロピー弾性について考えたい。
すなわち、張力Xが温度上昇によって増大することを示す。
このようにしてエントロピー弾性について比較的簡単に考えることができた。
何かの参考になったならば幸いである。
以下参考図書をあげておく。