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19.05.2020 | Original Article | Ausgabe 1/2021

Continuum Mechanics and Thermodynamics 1/2021

Analysis of the minimal model for the enthalpy relaxation and recovery in glass transition: application to constant-rate differential scanning calorimetry

Zeitschrift:
Continuum Mechanics and Thermodynamics > Ausgabe 1/2021
Autoren:
Ivan Argatov, Vitaly Kocherbitov
Wichtige Hinweise
Communicated by Andreas Öchsner.

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

The so-called minimal model is formulated for describing the enthalpy relaxation and recovery in glass transition. The model is based on the Arrhenius law for the enthalpy relaxation, which uses two-dimensional parameters, namely the activation energy and the so-called pre-factor (relaxation time at relatively high temperature). A numerically effective exact analytical solution is obtained for the case of constant-rate differential scanning calorimetry. The developed model is analyzed according to the logic of the model itself without introducing additional simplifying assumptions of thermodynamic nature. For typical range of the model parameters, the resulting differential equation contains a large parameter, which offers an opportunity for the application of asymptotic and approximate techniques. A number of simple approximations have been provided for some thermodynamic quantities of interest.

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