The solution at revision #18987 of , by Adler. This is not the current version.

Условие

6.6.3.

Давление насыщенного пара воды при равно Па, а его диэлектрическая проницаемость равна 1,0078. Из этих данных найдите средний дипольный момент молекулы воды в электрическом поле напряжённостью В/м. В справочниках для дипольного момента воды приводится значение -Клм. Как объяснить расхождение результатов?

Решение

Перед тем, как смотреть решать можно просмотреть первый вариант решения (второй вариант можно тоже, для расширения знаний) задачи и после попробовать выполнить данное.

0. Запишем данное нам по условию (чисто формальный пункт, чтобы было понятно ход решения).

Вм

К

Фм

Па

Клм

ДжК

1. Найдём ответ на первый вопрос.

Будем находимть ответ обратным путём, то есть запишем формулу дипольного момента и от него будем оталкиваться.

пол

, где пол - вектор поляризации, но т.к. наш диэлектрик изотропный (во всех направлениях одинаковый), то понятие вектора тут не играет роли, а - есть концетрация атомов, его мы найдем из основного уравнения МКТ.

пол - найдем через формулу вектора поляризации:

пол

Теперь уже находим дипольный момент.

Клм

2. Рассуждение ответа на второй вопрос.

Прежде всего, нужно понять, что мы нашли и что дают в справочных материалах.

Мы нашли индуцированный Дипольный момент, а в справочниках дают его постоянный дипольный момент молекулы.

В чем разница между индуцированным и постоянным дипольным моментом?

Индуированный дипольный момент - это временный дипольный момент который возникает в частице под воздействием внешнего электрического поля.

А постоянный дипольный момент - он с молекулой навсегда(из названия понятно), даже при E = 0, в наших уравнениях.

Если же количественно говорить про разницу, то тут поможет формула Ланжевена-Дебая, которая имеет вид:

Тут - - и есть тот самый постоянный дипольный момент,а - - электронная проницаемость

Более менее информацию про эту формулу можно прочестуть тут https://old.bigenc.ru/physics/text/2132223

Ответ