Längenänderung eines Gummibands
Experiment Nr.: 9.1.5
Revidiert
seit 06/26
Bekanntermassen dehnen sich viele Materialien wie Metalle bei Erwärmung aus, da sich bei diesen der Abstand zwischen den Atomen durch die thermische Energie vergrössert.
Wird jedoch ein Gummiband, das unter Zug steht, erwärmt, zieht es sich zusammen!
Die molekulare Struktur von Gummi besteht nämlich aus langen, ungeordneten Polymerketten, die sich verknäueln wollen, um einen Zustand höchster Unordnung (Entropie) beizubehalten. Im gedehnten Zustand werden die Ketten gerade gezogen. In diesem Zustand ist die Entropie geringer. Durch die Erwärmung gewinnen die Moleküle Energie und bewegen sich stärker. Da die Polymerketten danach streben, in den unordentlicheren, zusammengeknäuelten Zustand zurückzukehren, zieht sich das Gummiband zusammen.
Bei einem Gummiband, das nicht unter Zug steht, würde es zu keiner nennenswerten makroskopischen Kontraktion kommen, da die Moleküle bereits maximal ungeordnet sind.
Wird jedoch ein Gummiband, das unter Zug steht, erwärmt, zieht es sich zusammen!
Die molekulare Struktur von Gummi besteht nämlich aus langen, ungeordneten Polymerketten, die sich verknäueln wollen, um einen Zustand höchster Unordnung (Entropie) beizubehalten. Im gedehnten Zustand werden die Ketten gerade gezogen. In diesem Zustand ist die Entropie geringer. Durch die Erwärmung gewinnen die Moleküle Energie und bewegen sich stärker. Da die Polymerketten danach streben, in den unordentlicheren, zusammengeknäuelten Zustand zurückzukehren, zieht sich das Gummiband zusammen.
Bei einem Gummiband, das nicht unter Zug steht, würde es zu keiner nennenswerten makroskopischen Kontraktion kommen, da die Moleküle bereits maximal ungeordnet sind.