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熔体和玻璃体习题与答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每小题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内。每小题2分，共20分）

1.下列哪个物理量是区分过冷液体和玻璃体的主要依据？

A.密度

B.粘度

C.无固定熔点

D.长程有序结构

2.熔体的粘度通常随温度的升高而如何变化？

A.降低

B.升高

C.不变

D.先升高后降低

3.玻璃化转变温度（Tg）的本质是：

A.物质开始结晶的温度

B.物质熔化的温度

C.分子链段运动能力开始显著受限的温度

D.物质密度最大的温度

4.对于同一种材料，冷却速率越快，形成玻璃体的可能性：

A.越小

B.越大

C.不变

D.无法确定

5.玻璃体与晶体最根本的区别在于：

A.粘度大小

B.密度高低

C.是否具有长程有序结构

D.热容数值

6.液体在凝固点以下保持液态的现象称为：

A.过热

B.过冷

C.过饱和

D.过压

7.下列关于熔体向玻璃体转变的描述，错误的是：

A.该转变是一个二级相变

B.该转变是不可逆的

C.该转变过程中体积不发生突变

D.该转变过程伴随着熵的显著变化

8.影响玻璃体玻璃化转变温度（Tg）的主要因素之一是：

A.外加压力

B.杂质含量

C.重力场

D.电磁场

9.熔体在冷却过程中，当温度降低到一定程度，分子链段运动能力显著下降，此时：

A.熔体开始结晶

B.熔体转变为玻璃体

C.熔体的粘度趋于无穷大

D.熔体的密度突然增大

10.玻璃体通常被认为处于：

A.稳定相

B.亚稳相

C.不稳定相

D.介稳相

二、填空题（请将答案填写在横线上。每空1分，共15分）

1.熔体通常具有______结构，即短程有序但长程无序。

2.玻璃体没有固定的熔点，而是具有一个______温度，称为玻璃化转变温度（Tg）。

3.玻璃化转变温度（Tg）是玻璃体从脆性状态转变为具有______状态的温度区间。

4.液体在凝固点以下仍保持液态的现象称为______，这是玻璃体得以形成的前提条件之一。

5.形成玻璃体的关键条件通常包括快速冷却，以______晶体成核和生长的时间。

6.玻璃体中的分子或原子排列是______的。

7.与其对应熔体相比，玻璃体的密度通常______。

8.熔体的粘度反映了其______能力，粘度随温度升高而______（填“增大”或“减小”）。

9.影响玻璃化转变温度（Tg）的因素包括化学组成、______和结构等。

三、简答题（请简要回答下列问题。每小题5分，共25分）

1.简述熔体与玻璃体的主要区别。

2.解释什么是过冷现象，并简述其发生的主要原因。

3.简述玻璃化转变温度（Tg）的物理意义及其影响因素。

4.为什么快速冷却更容易形成玻璃体？

5.玻璃体作为一种重要的材料形态，其主要特性有哪些？

四、计算题（请列出必要的公式和计算步骤。每小题10分，共20分）

1.某材料的熔点为800°C。若将其以极快的速度冷却，使其在750°C时停止降温，最终形成了玻璃体。请简述该过程中可能发生的变化，并说明最终形成的玻璃体处于亚稳态的原因。

2.假设一种聚合物熔体的粘度随温度的变化符合阿伦尼乌斯关系式（lnη=A+E/RT，其中η为粘度，T为绝对温度，R为气体常数，A和E为常数）。若测得该熔体在350K时的粘度为η1，在400K时的粘度为η2，请推导出计算该熔体在375K时粘度的表达式（不必计算具体数值）。

试卷答案

一、选择题

1.C

2.A

3.C

4.B

5.C

6.B

7.A

8.B

9.B

10.B

二、填空题

1.无序

2.玻璃化转变

3.流动性

4.过冷

5.避免或大大延长

6.无序

7.略低

8.内部流动（或粘性流动）；减小

9.分子量（或链长）

三、简答题

1.解析思路：对比两者结构（有序vs无序）、热力学状态（稳定vs亚稳）、相变行为（固定熔点vsTg）、力学性能（多晶vs脆性）等。

回答要点：熔体是液态，结构无序（短程有序，长程无序），有固定熔点，冷却到熔点会结晶；玻璃体是过冷液体或快速冷却的熔体，结构同样