معالجة الديناميكا الحرارية لدرجة انصهار البوليمرات

معادلة جيبس- هيلمهولتز (Gibbs - Helmholts) التي تبين حالة الإتزان الديناميكية في حالة الانصهار:

حيث :

GΔ : التغير في الطاقة الحرة عند الانصهار.

HΔ : التغير في الحرارة الكامنة عند الانصهار (الانثالبي).

SΔ : التغير في الانتروبي عند الانصهار.

ومن المعادلة اعلاه يمكن كتابة قيمة درجة الانصهار (T_m) كالآتي:

وفي الجدول (1) توضح قيم كميات الديناميكا الحرارية لبعض البوليمرات

جدول (1) : قيم كميات الديناميكا الحرارية لبعض البوليمر

ويلاحظ من الجدول (1) ان درجات الانصهار لا تتناسب تناسباً خطياً مع التغير في المحتوى الحراري (HΔ) فنلاحظ ان بعض البوليمرات ذات درجات الانصهار العالية لها (HΔ) صغيرة والعكس كذلك موجود. ولكن الظاهرة العامة للبوليمرات ذات درجة الانصهار العالية انها تتميز بأن لها قيم صغيرة بالنسبة للتغير في الانتروبي (SΔ) بمعنى ان درجة الانصهار العالية تنتج من صغر قيمة (SΔ) (في المقام) وليس لزيادة (HΔ) (في البسط).

ويمكن تفسير قيمة (SΔ) الصغيرة للبوليمرات بأنها تعزى لشدة قساوة (stiffiness) جزيئات البوليمر والتي تقلل من درجة الطلاقة للجزيئات بالرغم من انتقال الجزيئات من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة ذات اللزوجة المنخفضة.