Электрический момент p молекул диэлектрика равен 5∙ 10−30 Кл ∙ м. Диэлектрик (𝜀 = 2) помещен в электрическое поле напряженностью 𝐸лок = 100 МВ м . Определить температуру

		Физика
		Решение задачи
		18 февраля 2021
		Выполнен, номер заказа №16604
		Прошла проверку преподавателем МГУ
		245 руб.

Электрический момент p молекул диэлектрика равен 5∙ 10−30 Кл ∙ м. Диэлектрик (𝜀 = 2) помещен в электрическое поле напряженностью 𝐸лок = 100 МВ м . Определить температуру Т, при которой среднее значение проекции 〈𝑝𝐸 〉 электрического момента на направление вектора 𝐸лок будет равно 1/2𝑝 .

Решение:

По определению поляризованность  где  электрический дипольный момент, индуцированный в i-ом атоме; N–число атомов в объеме ΔV. В однородном электрическом поле все  не совпадают по модулю и направлению  , поэтому геометрическую сумму можно заменить на арифметическую. Обозначив получим, Отношение числа N атомов к объёму ΔV есть концентрация n атомов. Для получения угла воспользуемся Откуда видим, что φ=60°, по условию задачи Так как электрический дипольный момент атома пропорционален напряженности Eлок локального поля  то поляризованность  Выразив Eлок через напряженность E0 внешнего поля Ориентационная поляризуемость молекулы  Тогда получим где p – электрический момент молекулы; k – постоянная Больцмана; T – термодинамическая температура. Из (1) и (2) следует  Откуда Имеем:  Подставляя, получим Ответ. 𝑇 = 326 К