Proprietà Elettriche e Ottiche dei Polimeri
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Questions and Answers

Qual è il principale fattore che governa le proprietà elettriche dei polimeri?

  • Temperatura di fusione
  • Presenza di atomi metallici
  • Lunghezza della macromolecola
  • Polaritá dei monomeri (correct)
  • Quale delle seguenti proprietà elettriche di un buon isolatore deve aumentare?

  • Resistività (correct)
  • Fattore di dissipazione
  • Rigidità dielettrica (correct)
  • Costante dielettrica
  • Cosa indica la rigidità dielettrica di un materiale?

  • Il limite di campo elettrico prima della conduzione. (correct)
  • La propagazione dell'elettricità.
  • L'abilità di dissipare calore.
  • La resistenza elettrica totale.
  • Quale affermazione è vera riguardo i polimeri apolari?

    <p>Solitamente contengono solo atomi di C e H.</p> Signup and view all the answers

    Quale materiale è considerato un polimero polare?

    <p>Polivinilcloruro (PVC)</p> Signup and view all the answers

    Quale fenomeno descrive la deflessione delle onde luminose a seguito della collisione di particelle?

    <p>Diffusione</p> Signup and view all the answers

    Cosa determina la lucentezza di una superficie piana?

    <p>La tessitura superficiale</p> Signup and view all the answers

    Quali sono gli effetti delle variazioni termiche sui materiali polimerici?

    <p>Possono causare effetti irreversibili</p> Signup and view all the answers

    Qual è una delle conseguenze dell'assorbimento della luce da parte di un materiale?

    <p>Colorazione del materiale</p> Signup and view all the answers

    Qual è il ruolo della conducibilità termica nei materiali polimerici?

    <p>Influenzare la velocità di raffreddamento durante lo stampaggio</p> Signup and view all the answers

    Quando un materiale polimerico appare opaco, quale proprietà ottica è coinvolta?

    <p>Diffusione</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'equazione che rappresenta la conduzione del calore in un materiale polimerico?

    <p>$ rac{dQ}{dt} = -k rac{dT}{dx}$</p> Signup and view all the answers

    Cosa può ridurre la lucentezza di un materiale durante la diffusione?

    <p>La tessitura superficiale ruvida</p> Signup and view all the answers

    Qual è la definizione di calore specifico?

    <p>Quantità di calore necessaria per aumentare la temperatura di un kg di materiale di 1 K.</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'effetto del calore specifico a pressione costante (cp) durante i processi di estrusione?

    <p>Determina la temperatura di regime del fluido.</p> Signup and view all the answers

    Come si comporta il calore specifico (cp) in relazione alla temperatura?

    <p>Cresce quasi linearmente con l'aumento della temperatura.</p> Signup and view all the answers

    Cosa indica un alto valore di di!usività termica?

    <p>Veloce propagazione dell'energia termica.</p> Signup and view all the answers

    Quale affermazione descrive meglio l'equazione di Fourier nel contesto della di!usività termica?

    <p>Valuta il flusso di calore in condizioni non stazionarie.</p> Signup and view all the answers

    Cosa si intende per 'discontinuità a salto' nella curva cp-T?

    <p>Un cambiamento improvviso del calore specifico in corrispondenza di specifiche temperature.</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'importanza della capacita di 'distribuire' l'energia termica in un materiale?

    <p>Determina la velocità di riscaldamento e raffreddamento.</p> Signup and view all the answers

    Quale parametro influisce maggiormente sull'auto-riscaldamento nei materiali?

    <p>Il calore specifico a pressione costante (cp).</p> Signup and view all the answers

    Qual è la principale differenza nella diffusività termica tra polimeri amorfi e semi-cristallini?

    <p>I polimeri amorfi hanno una diffusività più costante al variare della temperatura.</p> Signup and view all the answers

    Cosa misura il coefficiente di dilatazione termica?

    <p>La capacità di un materiale di dilatarsi a seguito di variazioni di temperatura.</p> Signup and view all the answers

    Qual è l'ordine di grandezza del coefficiente di dilatazione termica α nei solidi?

    <p>È minimo nei solidi covalenti e massimo nei solidi molecolari.</p> Signup and view all the answers

    In quale situazione è importante considerare il coefficiente di dilatazione termica?

    <p>Nella definizione delle tolleranze dimensionali in diverse condizioni di esercizio.</p> Signup and view all the answers

    Che cosa causa l'aumento delle oscillazioni atomiche nei solidi cristallini?

    <p>Un aumento della temperatura.</p> Signup and view all the answers

    Cosa indica un rottura di legame in un polimero con grado di polimerizzazione 1000?

    <p>Divide il polimero in due catene di grado 500.</p> Signup and view all the answers

    Qual è un effetto comune della degradazione termica nei polimeri?

    <p>Infragilimento anche senza rottura delle catene polimeriche.</p> Signup and view all the answers

    Quale affermazione è vera riguardo all'anisotropia nei cristalli polimerici?

    <p>È visibile nelle fibre orientate.</p> Signup and view all the answers

    Qual è il processo inverso alla polimerizzazione che porta alla rottura delle catene di polimeri?

    <p>Depolimerizzazione</p> Signup and view all the answers

    Quale fattore favorisce la depolimerizzazione?

    <p>Aumento di temperatura</p> Signup and view all the answers

    Quale processo degrada i polimeri a causa dell'ossigeno atmosferico?

    <p>Ossidazione</p> Signup and view all the answers

    Cosa si forma quando i legami idrogeno-carbonio vengono attaccati dall'ossigeno ad alte temperature?

    <p>Idroperossido</p> Signup and view all the answers

    Quali sono i stabilizzatori utilizzati per controllare l'ossidazione dei polimeri?

    <p>Antiossidanti e decompositori di perossidi</p> Signup and view all the answers

    Quale processo non altera la lunghezza delle catene polimeriche ma modifica la loro struttura chimica?

    <p>Reazioni di sostituzione o modifica</p> Signup and view all the answers

    Quale affermazione è vera riguardo all'infiammabilità dei polimeri?

    <p>Maggiore è la superficie specifica, maggiore è l'infiammabilità.</p> Signup and view all the answers

    Quale di questi è considerato un pericolo principale nei polimeri durante un incendio?

    <p>Qualità dei fumi emessi</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Proprietà Elettriche

    • La resistività (ρ) è la resistenza di un conduttore con lunghezza e area di 1 m².
    • La costante dielettrica (ε) misura la capacità di un materiale di opporsi all'intensità del campo elettrico al suo interno.
    • La rigidità dielettrica indica il valore limite di campo elettrico oltre il quale il materiale diventa conduttore.
    • Il fattore di dissipazione (tg(δ)) misura la perdita di energia nel dielettrico sotto forma di calore.
    • Un buon isolatore ha alta resistività, alta rigidità dielettrica, basso fattore di dissipazione e bassa costante dielettrica (a meno che non venga utilizzato per condensatori, in cui la costante dielettrica dovrebbe essere alta).

    Proprietà Ottiche

    • La polarità dei monomeri influenza le proprietà elettriche dei polimeri.
    • I polimeri apolari, come PE, PP e siliconi, sono costituiti da monomeri con atomi di C e H simili in elettronegatività.
    • I polimeri polari, come PVC, PET, ABS, PC, PS e PMMA, contengono atomi elettronegativi come Cl, F, O, N e S, creando dipoli elettrici permanenti.
    • L'assorbimento della luce, che porta alla colorazione, è un processo in cui l'energia della luce viene assorbita dal materiale e convertita in calore.
    • La diffusione, o scattering, è la deflessione delle onde luminose causata dalla collisione con particelle.
    • La diffusione è strettamente legata alla presenza di eterogeneità nel materiale, come additivi non miscibili, fasi amorfe e cristalline a densità diverse, o microvuoti.
    • L'indice di rifrazione (ni) è il rapporto tra la velocità della luce nel vuoto e la velocità della luce nel mezzo.
    • I polimeri fortemente cristallini sono spesso opachi.
    • La lucentezza è una proprietà delle superfici piane che consente la riflessione speculare della luce, riproducendo immagini originali.
    • La tessitura superficiale influenza la lucentezza: superfici lisce risultano più lucide.

    Proprietà Termiche

    • I materiali polimerici sono sensibili alle variazioni termiche, presentando effetti reversibili (variazione di proprietà senza alterazione della struttura) e irreversibili (alterazione della struttura).
    • La conducibilità termica (k, o λ) è la costante di proporzionalità tra il flusso di calore e il gradiente termico.
    • La conducibilità termica è importante per il raffreddamento durante lo stampaggio ad iniezione e per la cinetica di cristallizzazione.
    • Il calore specifico (J/kg∙K) è la quantità di calore necessaria per aumentare di 1 K la temperatura di 1 kg di polimero.
    • Esistono due calori specifici: a volume costante (cv) e a pressione costante (cp).
    • Il valore del calore specifico è importante per i processi di estrusione e per il comportamento dei polimeri sotto sollecitazione meccanica ciclica.
    • La diffusività termica (m2/s) misura la velocità di propagazione del calore.
    • La diffusività termica è fondamentale per la scelta dei parametri di processo durante la fase di produzione.
    • Il coefficiente di dilatazione termica (1/K) misura la capacità di dilatazione di un materiale in seguito a una variazione di temperatura.
    • La dilatazione termica può essere volumetrica, superficiale o lineare, ed è importante per la definizione delle tolleranze dimensionali e l'accoppiamento di materiali differenti.
    • Nei solidi cristallini, la dilatazione termica è causata dall'aumento delle oscillazioni atomiche.
    • I cristalli polimerici presentano anisotropia nella dilatazione termica.

    Degradazione Termica

    • La degradazione è la rottura di una struttura chimica in frammenti più piccoli, che spesso comporta una diminuzione della lunghezza della catena polimerica.
    • I polimeri si degradano a temperature inferiori rispetto alle loro unità ripetitive.
    • La depolimerizzazione è un processo inverso alla polimerizzazione che porta alla rottura delle catene.
    • La depolimerizzazione per idrolisi può riportare i poliesteri (PET) ai loro monomeri di partenza.
    • L'ossidazione è un processo degradante causato dall'ossigeno atmosferico.
    • Le reazioni di sostituzione o modifica non influenzano la lunghezza della catena, ma cambiano la struttura chimica delle unità ripetitive.

    Infiammabilità

    • La maggior parte dei polimeri brucia facilmente, con alcune eccezioni.
    • Maggiore è la superficie specifica, maggiore è la reattività e l'infiammabilità.
    • I principali pericoli dell'infiammabilità includono la temperatura di ignizione, la velocità di combustione e la qualità e quantità dei fumi emessi.

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    Questo quiz esplora le proprietà elettriche e ottiche dei polimeri, inclusi concetti come resistività, costante dielettrica e tipi di monomeri. Scopri come questi fattori influenzano le prestazioni dei materiali nei vari applicazioni. Metti alla prova le tue conoscenze in materia di scienze dei materiali!

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