ゴムの「へたり」とエントロピーの関係

質問

ゴムは縮んでいる方がエントロピーが大きいそうですが、エントロピーを小さくしておくほうがゴムは「へたら」ないのでしょうか。輪ゴムは直ぐにへたる（カゼヲヒク）ようですが、伸ばしておいたほうがへたらないのでしょうか。

回答No.1

debukuro · ベストアンサー

輪ゴムは生ゴムです。
物理の問題よりも化学的な変質のほうが影響が大きいです。
へたるよりも手から出る脂肪分で溶けるのです。

補足

未使用のものも同じように変質してしまうようですが、物理学的（理論的には）にはどうなのでしょうか。

回答No.2

connykelly

>ゴムは縮んでいる方がエントロピーが大きいそうですが、

ゴムは高分子の絡まりでできていますが、縮んでいるとそれだけ各高分子の絡まり具合が多様性を増すのでエントロピーが大きくなるのですね。ゴムはいわゆるバネのような弾性でなくエントロピー弾性と言われますが、このゴム弾性の性質はイギリスの科学者Goughによって今から約200年前の1805年に見出され、それが統計力学的にエントロピー弾性であると理論的な解明がなされのは1930年代に入ってからですから、実に130年近くかかったということです。ゴム弾性に関する本としては久保亮五著「ゴム弾性」があります。復刻版が出ていますので図書館等にあると思います。いずれにしても私たち日常身近に経験するイロイロな事象もその理論的な解明はなかなか一筋縄には行かないということですね。さて、余談はともかく、

>エントロピーを小さくしておくほうがゴムは「へたら」ないのでしょうか。輪ゴムは直ぐにへたる（カゼヲヒク）ようですが、伸ばしておいたほうがへたらないのでしょうか。

ゴムの「へたり」は＃１のdebukuroさんがお答えになられているようにゴムの化学的変質（2重結合が酸化されるとか、、、）が主因でしょうね。ゴム高分子の鎖が化学的変化で切れやすくなるということだと思います（←確かゴム弾性の理論では化学的変化までは考慮していなかったと思いますが。。。）
輪ゴムはすぐへたる、伸ばしておいた方がへたらないか？という問題は化学と破壊力学（Griffthの理論とか）双方からのアプローチが必要なのかも知れません。以上、十分な答えにはなっていませんが、ご参考までに。

http://www.jsce.or.jp/committee/cec/active/okura/memo/siryou020413/siryos1.pdf

お礼

ご親切なご説明を頂きまことにありがとうございました。大変勉強になりました。