рів у температурному інтервалі 300-650 К. Точність X дорівнює 5%.
Володіючи значними перевагами перед стаціонарними методами, нестаціонарні методи мають одне істотне обмеження. У більшості випадків теорія цих методів припускає слабку залежність теплофізичних характеристик від температури. Тому їх застосування для вивчення теплофізичних характеристик в області різкої зміни з температурою вимагає спеціального обгрунтування.
3. Експериментальні методи дослідження теплоємності
Дуже низькі температури (<30 К). Хоча дослідження в цій області температур нечисленні, проте, вони дозволяють скласти уявлення про характер зміни теплоємності твердих полімерів з температурою залежно від структури полімеру і від деяких інших параметрів. Найбільш детально в цій області температур досліджений поліетилен, і результати, отримані різними авторами, підсумовані і проаналізовано Різом і Такером [60, 61] і Вундерліха [63].
У цій області температур спостерігається лінійна залежність теплоємності від ступеня кристалічності (рис. 6). Ця залежність, дуже різка при температурах нижче приблизно 15 К, зменшується при підвищенні температури, зникаючи приблизно при 50 К. Екстраполяція (особливий тип апроксимації <# «justify">
Рис. 6. Залежність низькотемпературної теплоємності поліетилену Г231:
а - від ступеня кристалічності при різних температурах (1-5 К; 2 - 1,5 К; 5-10 К; 4-15 К; 5 - 20 К; 6 - 25 К);
б-від температури для різних ступенів кристалличности (1 - 0%; 2 - 46%; 5 - 75%; 4-84%; 5-100%). [65]
Аналіз узагальнених даних про теплоємності кристалічного поліетилену на основі моделі Дебая при температурі нижче 10 К привів до значення температури Дебая? d=260 К [66].
Низькі температури (50-250 К). Детальне дослідження температурної залежності теплоємності лінійних полімерів в області низьких температур, проведене Сочавою і Трапезнікової [67-70], показало, що відповідні криві для всіх досліджених ними полімерів одноманітно. Близькі за змістом результати отримані і для інших полімерів [71]. Для всіх досліджених полімерів в області не дуже низьких температур існує значний інтервал, в якому зміна теплоємності близько до лінійного.
Рис. 7. Залежність теплоємності полімерів від температури [28, 29]:
- поліметилметакрилат; 2 - полістирол; 3 - Полівініліден-хлорид; 4 - політетрафторетилен; 5 - полівініловий спирт; 6 - поліетилен.
Хоча експериментальні закономірності зміни теплоємності з температурою близькі до лінійним в області низьких температур, це не може служити підтвердженням теорії і розрахунків Тарасова, оскільки в цій області температур експериментальні значення теплоємності у більшості полімерів перевищують «класичні» значення, обчислені за умови, що теплоємність визначається лише поперечними коливаннями скелета [29].
Ця різниця може бути обумовлено лише теплоємністю, пов'язаної з коливаннями бічних груп. Як зазначалося вище, це означає, що експериментально визначаються значення теплоємності в розглянутому інтервалі температур являють собою сумарну теплоємність, обумовлену як коливальним спектром скелета, так і коливаннями бічних груп.
Лише у разі поліетилену, ...
