고무는 왜 열을받으면 줄어드는건가요?
고무는 열이받으면 확 수축을해버리는데 이게 왜그러는건가요?? 바로 녹아버리거나 타버리는것도아니고 줄어드는 원리기 뭔가요??
고무의 분자구조가 무질서하게 사슬 형태로 엉켜 있어 열을 가하면 사슬들이 더 무질서하게 되기에 수축합니다. 이 무질서함은 사슬 사이에 공간을 줄여서 그렇다고 보면 됩니다. 전문용어로 높은 엔트로피 상태 유지를 위해 수축한다고 말합니다.
고무는 긴 사슬 형태의 폴리머 분자로 이루어져 있습니다. 고무가 열을 받으면 폴리머 사슬이 활성화되어 더욱 움직이기 시작하는데 특히 열을 받으면 폴리머 사슬 사이의 다른 분자 간 상호작용이 폴리머 사슬을 서로 당기게 하여 고무가 원래보다 더 짧아지게 만듭니다.
제 답변이 올곧은재칼님에게 도움이 되길 바랍니다. 도움이 되었다면 좋아요 한번 부탁드립니다.안녕하세요~~~
모든 물질은 각각의 물질적 특성이 있습니다
그중 녹는점 이란 특성이 있는데 이는 물질이 녹는다 즉 고체에서 액체가 되는것입니다
흐름성을 갖는 액체가 이동하기때문에 줄어드는것처럼 보이는것 같습니다
안녕하세요, 전문가 김찬우 입니다.
결론부터 말씀드리면 구조가 변하기 때문입니다.
고무는 일반 고체처럼 분자가 서로 뭉쳐있는 것이 아니라 사슬 구조로 길게 꼬여 있습니다. 그래서 고무를 잡아 당기고 줄어드는 탄성을 가지게 됩니다.
일반적으로 액체나 고체의 경우 열과 같은 에너지를 받으면 분자간 거리는 멀어지게 됩니다. 고체는 액체가 되고 액체는 기체가 됩니다. 하지만 고무의 경우 고체 이지만 사슬 같은 구조를 가지기 때문에 열을 받게되면 최초에는 에너지를 받아 분자 구조가 자유롭게 되어 팽창을 하게 됩니다. 하지만 움직임이 커지면서 다른 분자와 가까워지기도 하는게 가까워지면서 가교 결합이라는 기존 결합보다 강하게 결합을 하게 됩니다. 이 가교 결합이 만들어지게 되면서 기존보다 더 거리가 가까워 질 수 있습니다.
하지만 이 가교결합에 필요한 에너지보다 더 한 열에너지가 가해지면 그냥 녹게 됩니다. 가교 결합이 만들어질때까지의 열에너지는 재료별로 차이가 있으며 모든 고무에서 나타나는 것은 아닙니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드리며, 도움이 되셨다면 '추천'과 '좋아요' 부탁드리겠습니다. 추가로 궁금하신 사항이 있으시면 언제든지 댓글달아주시면 답변 드리겠습니다:)