БОЛЬШАЯ НАУЧНАЯ БИБЛИОТЕКА  
рефераты
Добро пожаловать на сайт Большой Научной Библиотеки! рефераты
рефераты
Меню
Главная
Банковское дело
Биржевое дело
Ветеринария
Военная кафедра
Геология
Государственно-правовые
Деньги и кредит
Естествознание
Исторические личности
Маркетинг реклама и торговля
Международные отношения
Международные экономические
Муниципальное право
Нотариат
Педагогика
Политология
Предпринимательство
Психология
Радиоэлектроника
Реклама
Риторика
Социология
Статистика
Страхование
Строительство
Схемотехника
Таможенная система
Физика
Философия
Финансы
Химия
Хозяйственное право
Цифровые устройства
Экологическое право
Экономико-математическое моделирование
Экономическая география
Экономическая теория
Сельское хозяйство
Социальная работа
Сочинения по литературе и русскому языку
Товароведение
Транспорт
Химия
Экология и охрана природы
Экономика и экономическая теория

Энтропия полимерной цепи

Энтропия полимерной цепи

7

Реферат

на тему: «Энтропия полимерной цепи. Моделирование высокомолекулярного вещества (материала) в модели полимерной цепи бусинок. Внутренняя и внешняя энергия полимерной сетки.»

Выполнил:

студент группы ТЭНТ-06

Коломейченко Данил

Оглавление

Введение

1) Теория полимеров история и практическое применение

2) Моделирование высокомолекулярного вещества (материала) в модели полимерной цепи бусинок

3) Энергия полимерных сеток

Список литературы

Введение

Энтропия (от греч. ?нфспрЯб -- Поворот, превращение) в естественных науках -- мера беспорядка системы, состоящей из многих элементов. В частности, в статистической физике -- мера вероятности осуществления какого-либо макроскопического состояния

Энтропия -- функция состояния системы, равная в равновесном процессе количеству теплоты сообщённой системе или отведённой от системы, отнесённому к термодинамической температуре системы.

Энтропия -- связь между макро- и микро- состояниями, единственная функция в физике, которая показывает направленность процессов. Функция состояния системы, которая не зависит от перехода из одного состояния в другое, а зависит только от начального и конечного положения системы.

Энтропия впервые введена Клаузиусом в термодинамике в 1865 году для определения меры необратимого рассеивания энергии, меры отклонения реального процесса от идеального. Определённая как сумма приведённых теплот, она является функцией состояния и остаётся постоянной при обратимых процессах, тогда как в необратимых -- её изменение всегда положительно. В конце 60-х годов было выяснено, что некоторые принципиальные проблемы биофизики могут быть сформулированы как задачи физики макромолекул, а также задачи статфизики макромолекул оказались тесно связанными с самыми актуальными общефизическими проблемами.

Теория полимеров история и практическое применение.

Теория полимеров привлекла широкое внимание среди таких ученых как:

Ж. де Клуазо и П. Ж. де Жен выявили прямую аналогию между изменением вида жидких кристаллов и фазовым переходом металла в сверхпроводящее состояние . Также де Жен показал, что статистика одиночной длинной полимерной цепочки в хорошем растворителе эквивалентна статистике магнетика вблизи фазового перехода второго рода.

С. Эдвардс (ранее) и И. М. Лифшиц (независимо и подробнее) установили математическую аналогию между статистической механикой полимерной цепочки и квантовой механикой частицы во внешнем потенциальном поле. С. Эдвардс показал, что статистическая сумма по всем возможным контурам полимера в пространстве может быть истолкована по аналогии с интегралом по траекториям Фейнмана, Лифшиц получил для полимерной цепи аналог уравнения Шредингера. Позднее Лифшицем у его учениками А. Ю. Гросбергом и А. Р. Хохловым были найдены выражение для конформационной энтропии полимерной цепи и классические результаты для полимерной глобулы в растворе.

В одной из работ И. М. Лифщица речь впервые зашла о том, что в одной полимерной молекуле могут быть фазовые переходы. Впервые состояние флуктуирующего клубка и сжатой глобулы были поняты как две различные фазы.

Первые разработки в области полимеров были связаны с преобразованием уже существующих натуральных полимеров в более удобные продукты. Чарльз Гудийр в 1839 году изобрел способ переработки натурального каучука и серы в вулканизированный каучук (резину), который не плавится летом и не замерзает зимой. Кристиан Шёнбен в 1846 году превртил хлопок в нитроцеллюлозу, которая может быть растворена специальными растворителями и залита в форму. Его работа было продолжена Джоном Уэсли Яттом, который получил твердую смесь нитроцеллюлозы и камфоры, из которой можно было формировать различные изделия. Такими были первые попытки расширить спектр доступных в производстве материалов.

Моделирование высокомолекулярного вещества (материала) в модели полимерной цепи бусинок

При рассмотрении разбавленных растворов обеих поликислот обнаруживается сходство ПМАК с ассоциирующими полимерами, а ПАК, напротив, с обычными неионогенными полимерами. При описании динамики полимерной цепи в разбавленном растворе исходят из моделей, предложенных П. Раузом и Б. Зиммом. В этих моделях полимерная цепь представляется в виде последовательности бусинок, соединенных между собой пружинами. В модели Рауза не учитываются ни гидродинамические, ни объемные взаимодействия, которые возникают между удаленными по цепи бусинками. Динамика полимерной цепи определяются только связанностью бусинок в цепь. Пренебрежение гидродинамическими и объемными взаимодействиями в модели Рауза приводит к выводам, которые не подтверждаются экспериментальными исследованиями. Однако использование результатов, полученных в рамках этой модели, оказывается оправданным для системы многих полимерных цепей (полуразбавленные и концентрированные растворы, расплавы), в которых гидродинамические и объемные взаимодействия экранируются. Теория Рауза используется при описании динамики рептаций Согласующиеся с экспериментом результаты дают расчеты на основе модели, предложенной Б. Зиммом В ней учитываются как гидродинамические, так объемные взаимодействия. Различные динамические характеристики разбавленных растворов полимеров, рассчитанные на основе моделей Зимма и Рауза . Модель Зимма Хороший растворитель растворитель ,коэффициент самодиффузии центра масс полимерной цепи *\к) так максимальное время релаксации полимерной цепи величина, характеризующая скорость приближения временной корреляционной функции . В моделях Рауза и Зимма возникают представления о локальных движениях цепи, которые включают одновременное перемещение N N бусинок. Каждому такому перемещению соответствует своя к-ая мода движения со временем релаксации Тк. Наибольшее время релаксации,соответствует движению полимерной цепи на масштабах, затрагивающих всю цепь. Де Жен предлагает рассматривать первую моду как периодическое растяжение и сжатие полимерного клубка.

Структуры полимерных цепочек: а) атактические; о) изотактические; в) снндиотактические.

Энергия полимерных сеток

Полимерные сетки состоят из длинных полимерных цепей, сшитых между собой и образующих тем самым гигантскую трехмерную макромолекулу. Все полимерные сетки, за исключением находящихся в кристаллическом или стеклообразном состоянии, обладают свойством высокоэластичности, т.е. способностью претерпевать большие обратимые деформации под действием сравнительно малых внешних сил.

Высокоэластичность - наиболее яркое проявление специфических свойств полимерных материалов, ее природа связана с фундаментальными свойствами идеальных полимерных цепей.

Упругость резины и других полимерных сеток складывается из упругостей отдельных субцепей, сшитых в сетку. Растяжение меняет равновесное расстояние между концами субцепей, переводя их из более вероятного состояния в менее вероятное. Таким образом, эластичность резин имеет энтропийную природу. Энергия идельной цепи равна нулю. Под действием внешней силы цепь растягивается и принимает менее вероятную конформацию, ее энтропия уменьшается. Таким образом, упругость имеет чисто энтропийную природу.

Следуя Больцману, запишем энтропию в виде

S(R )=klnWn(R )

где k - константа Больцмана, - количество возможных конформаций цепи при заданном расстоянии между концами.

Сила равна производной от свободной энергии по Координате

Список литературы

1)Научная работа и методические пособия Кафедры химии и физики полимеров и полимерных материалов им. Б.А. Догадкина МИТХТ им. М.В.Ломоносова

2) http://ru.wikipedia.org

3) http://www.soprotmat.ru





17.06.2012
Большое обновление Большой Научной Библиотеки  рефераты
12.06.2012
Конкурс в самом разгаре не пропустите Новости  рефераты
08.06.2012
Мы проводим опрос, а также небольшой конкурс  рефераты
05.06.2012
Сена дизайна и структуры сайта научной библиотеки  рефераты
04.06.2012
Переезд на новый хостинг  рефераты
30.05.2012
Работа над улучшением структуры сайта научной библиотеки  рефераты
27.05.2012
Работа над новым дизайном сайта библиотеки  рефераты

рефераты
©2011