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ゴムの線膨張係数の符号がプラスの理由
お世話になります。 ゴムが温度差でどれくらい伸び縮みするかを調べています。 http://www.packing.co.jp/GOMU/syuyougomu_teisuuhyou.htm に各種ゴムの「線膨張係数（線膨張率）」がズバリ書かれていました。 しかし、気になることがあります。それは符号です。 http://hr-inoue.net/zscience/topics/gum/gum.html によるとゴムは加熱すると縮むはずなのに、上記線膨張係数の 符号がすべてプラスなのはなぜでしょうか。 （Wikipedia「熱膨張率」 http://ja.wikipedia.org/wiki/%E7%86%B1%E8%86%A8%E5%BC%B5%E7%8E%87 の熱膨張係数αの定義 α = (da / dT)× (1 / a) (T:温度、a:物体の長さ） に従うと、αは、符号がプラスなら膨張、マイナスなら収縮を 表すということになるかと思います。） お手数をお掛け致しますが、ご回答いただけると助かります。 よろしくお願い致します。
- supertat
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- undemande
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実際に立方体としての体積は実は膨張します。その概念は、単にゴムの長い方向への見かけ状の長さが縮まる事を見て、係数がマイナスで有ると勘違いしているのですよ。 以下の回答の(2)をお読みください。 http://okwave.jp/qa/q7104968.html
- hitokotonusi
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条件がちがうんじゃないでしょうか。 線膨張係数はおそらく0負荷でもともとエントロピー最大の状態なので、それ以上は縮まない。 このため普通に分子振動が活発になる分体積が増加する。 ゴムが温度をあげたときに縮むというのはテンションがかかった状態で分子鎖は引き伸ばされた状態にあるので、 温度をあげるとよりエントロピー項の働きが顕著になり、高エントロピー状態に移行するため分子鎖が丸まって全体としては縮む。 確証はないですが。
お礼
お礼が遅くなり申し訳ありません。 > ゴムが温度をあげたときに縮むというのはテンションがかかった状態で分子鎖は引き伸ばされた状態にある たしかに、おもりをぶら下げた（テンションがかかった） ゴムを加熱するとゴムが縮んでおもりが上がる、という 実験はあるようなのですが、おもりをぶら下げた状態でないと 縮まないかどうかがわかる資料（といってもネットですが）が 見つけられていません。 単に「ゴムは熱すると縮む」とだけ書かれているものも多いです。 自分でももう少し調べてみますが、何かご存知のことが ありましたら、ご教授いただけると幸いです。
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お礼
お礼が遅くなって申し訳ありません。ご回答ありがとうございました。
補足
ご回答ありがとうございます。 質問させてください。 ということは、 ・ゴムの形状 ・注目する方向 によって線膨張係数の値が変わるということでしょうか。 そうだとすると、「線膨張係数」を書くときは、これらの 情報を添えないと意味がないように思うのですが、 そのような情報が添えられたものを今のところ見たことが ありません。どう理解すればよいでしょうか。