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非结晶的塑料和橡胶等高分子材料,能看成粘度非常大的液体吗?如果可以,这粘度估计有多高? 第1页

  

user avatar   yongle-li-86 网友的相关建议: 
      

我看到 @孙尉翔 以流变学的角度思考这个问题,让我大开眼界。

但这里我要来用“序参量”的角度来分析一下。

在研究相变的人眼里,不同的相(phase)可以用某种实验观测量来定义。对凝聚态系统,这个量可以是热容、密度等,称为序参量(order parameter)。在温度发生变化时,达到平衡态的系统的序参量发生跳变,就称之为发生了相变。所以我们可以看到液-液相变、固-液相变、固-固相变等。我们感兴趣的是特定的“相”而不是“液体”、“固体”等称呼。(在凝聚态物理学家如 @浅斟低唱 等看来气体和液体也是同一个相。实际上历史上对液体的描述有两种思路:一种是把液体看成是破损的晶体,另一种思路是把液体看成是稠密的气体。但是别忘了,简单根据van der Waals方程,就能得到气-液相变:

一级相变的简单理论,还是能区分气相和液相的。)

(在这个工作里,我找到两个不同的顺电相,肉眼无法分辨其结构,只在做了主成分分析(PCA)之后能清楚看到两个聚类,即两个不同的运动模式)

对于高分子、玻璃等系统来说,情况较为复杂,据我所知,玻璃从流动性大到装在窗子上,并没有一个发生跳变的物理量,即不存在序参量。我上个月摔伤了脚踝,工友用热塑性塑料给我做了个模具固定我的脚,那个塑料片也是常温下为非常硬的“固体”,加热到90摄氏度就具有流动性,变成类似面皮的可塑性流体,烀在我的脚上,再浇上凉水,冷却下来就成了我的脚的形状,别人还用不了,具有预防他人盗用、预防与人共用传播脚气的功效。上述两种情况,在我看来,可以理解为密度随温度连续变化,流动性减弱至几乎消失,但是作为整体的热力学性质没有发生跳变。

隔壁 @John Hexa 用拓扑学分析的回答也是如此,用拓扑学中的某些指标来分类,也可以把我们做相变的人眼中“相同”的东西分类成“不同”,vice versa

综上所述,我的中心思想是,“固体”、“液体”的定义具有模糊性,具体问题中的分辨要看定义。如果以序参量定义的话,气体、液体、固体在序参量-温度图上有明显的不同,但生活中看来可能具有相似性。如果以“流动性”,如原子在系统中的迁移速率做判断,估计会得到接近生活经验的判断结果。但是长时间来看,没有任何系统会“永久”存在。

这里我推荐有兴趣的读者读一读“模糊数学”。因为“固体”“液体”的区分具有一定模糊性,在我看来,一定程度上类似下述问题:一个人的身高多少算高个子?一米八算高了,1.799999 m就是“矮个子”吗?显然,在“高个子”和“矮个子”之间,具有一个模糊地带,无法截然区分。“模糊数学”可能会提供我们一个思考这类问题的视角。




  

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