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ProblemNo 14 Rubbermotor 张言 Atwistedrubberbandstoresenergyandcanbeusedtopoweramodelaircraftforexample Investigatethepropertiesofsuchanenergysourceandhowitspoweroutputchangeswithtime 一个扭曲的橡胶带存储的能量可用于电力例如模型飞机 研究这样一个能量源的性质和它的力量 功率 是怎样产生的 预计主要研究点 橡胶的高分子结构与其能量存储的关系能量存储的原理及能量源的性质能量的释放及其功率产生的原理影响功率的因素及功率的提高 理论分析 橡胶由大量链状大分子组成 当橡胶被拉长时 杂乱而纠缠在一起的链趋于平行 即排列得比较有秩序 熵发生改变 马斯林效应 能量储存与熵变密切相关 与任何储存在化学键中的能量无关 能量源归根结底是热能 撤除外力 分子线团的纠缠度发生变化 分子链发生反弹 产生强烈的复原倾向 产生力和功率 橡胶纵向拉伸和缠绕释放产生的功率的大小不同 模型飞机利用的色缠绕产生的功率 目前进展 1 橡胶的高分子结构与其能量存储的关系橡胶的弹力性质与弹簧不同 内部为高分子结构 2 能量的释放及其功率产生的原理由螺旋产生的功率简单示意图 疑惑与困难 熵变储存的能量无法测量 需探究此熵变产生的能量中是否含有与弹簧机制相似的弹性势能的释放 有多少 难以证明橡胶的做功能力完全来源于熵变 橡胶产生的功率拟用其他物体的动能测量 但模型建立仍有困难 动能也难
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