15.Поляризация газообразных веществ Поляризация неполярных газов

В газах расстояние между молекулами достаточно велико. Следовательно, внутреннее поле имеет малое значение, поэтому для газов будет справедливо уравнение Клаузиуса-Масотти, т.е.

(1) Для газов 1, тогда ;. (2)

P=nkT. (3) (4)

Для количественной оценки изменения диэлектрической проницаемости от температуры применяется температурный коэффициент диэлектрической проницаемости:

(температурный коэффициент величины Z).

Физический смысл: относительное изменения параметра Z при изменении температуры на единицу.

; физический смысл: относительное изменение диэлектрической проницаемости при изменении температуры на один градус.

Т.к. 1, то . .

Из уравнения (4) получаем

(5) . .

С увеличением T,  уменьшается.

.

Барический коэффициент диэлектрической проницаемости

Физический смысл: относительное изменение диэлектрической проницаемости при изменении давления на одну единицу.

(для газов).

С увеличением давления диэлектрическая проницаемость увеличивается.

16.Поляризация полярных газов

Внутреннее поле весьма мало из-за больших расстояний между молекулами в газе. Соответственно для полярных газов справедливы выражения

В полярных газах несколько видов поляризаций, поэтому _Э_Я_ДР. Т.к. _Я проявляется в меньшей степени чем _Э и _ДР, то ею можно пренебречь.

_Я_Э_ДР.

Тогда (6)

Пусть -1=y, , , , тогда y=a+bx.

; .

Определим T_k для полярных газов:

. ;

; ;;

; .

Барический коэффициент диэлектрической проницаемости для полярных газов:

; ;

; .

17.Поляризация неполярных жидкостей

К неполярным жидкостям относятся бензол, ксилол, четыреххлористый углерод, нефтяные масла, а так же все слабополярные жидкости с ₀1,610^–30 Кл*м.

При поляризации жидкости основную роль играет поляризация электрического смещения. Это обуславливает низкое значение диэлектрической проницаемости таких жидкостей, значение которой не превышает 2,5.

Для этих жидкостей справедливо уравнение Клазиуса-Масотти:

. (1) ;.

;

; ,

где D_таб - плотность жидкости при t=20 ⁰C; _V – коэффициент объемного расширения;

t – температура.

Таким образом получаем:

.

Кривая 1 – сероуглерод;2 – толуол;3 – бензол;

4 – четырех хлористый углерод.

Поскольку жидкость практически не сжимается с увеличением давления, и их обьем и концентрация молекул не изменяются, следовательно (по ур. Клаузиса-Массотти )

; ; ;

, , тогда:

; ; ,

тогда:

.

Численное значение коэффициента объемного расширения _V совпадает со значением температурного коэффициента диэлектрической проницаемости и имеет тот же порядок (10^{–3 0}С^–1).

Отсюда вывод: наиболее термостабильными жидкостями являются жидкости имеющие меньший коэффициент температурного расширения.

Практически это означает, что если необходимо выбрать жидкость с малым изменением диэлектрической проницаемости при изменении температуры, то следует выбирать жидкость с малым коэффициентом объемного расширения _V.