前几天随手扯了根橡皮筋玩,发现个怪事:猛地一拉,它摸着居然是温热的;松手弹回去那一下,表面却凉飕飕的,比室温还低一点。这跟普通弹簧正好反着来。
普通弹簧靠化学键储能,那是能量弹性,拉长时要从手指吸热,所以发凉,回弹才放热。橡皮筋不是这么回事,它的"劲"来自高分子链那团乱麻的混乱度——也就是 entropia(熵)。你快速拉伸,卷曲的链段被强行拉直,无序度下降,熵减,系统就把热量吐出来,手指就感觉发烫。嗯一松手,链子重新卷成一团,熵增,它转头从你手心把热吸走,于是表面比周围还凉。
这其实就是统计力学里熵弹性的现场演示,挺反直觉,但把分子那点账算清楚就服气了。