Явления переноса, электропроводность в диэлектриках. Новиков Г.Ф. - 11 стр.

                                              11
1 кГц кри вая состои т и зпол уокружности (обл асть и онной проводи мости ) и и ска-
женной дуги (обл асть ди пол ьной рел аксаци и ).
      Зави си мость в ви де пол уокружности сви детел ьствует, что в обл асти и онной
проводи мости и меет место Д ебаевская рел аксаци я . В этой обл асти проводи мость
в переменном эл ектри ческом пол е равна проводи мости в постоя нном пол е. М ак-
си мум пол уокружности отвечает соотношени ю ωτ=1 (τ — время рел аксаци и ), при
этом tgδ=M///M/=ε///ε/≈1. Начал у эффекти вной ди пол ьной рел аксаци и соответст-
вуют моменты времени междупол уокружностя ми и дугами .
IV.   З а дачи
   Рекомендуется реши ть сл едующ и е кл ючевые задачи .

1. О цени те время , за которое газовая мол екул а доберется посредством ди ффузи и
   от одного конца сосуда с л и нейными размерами поря дка 10 см до другого.
      Р е ше н ие . И спол ьзуя формул у (9) и         выби рая   ∆t ~ τ ~ 10−10 с и
〈 s 2 〉 ~ λ ~ 10−5 см, пол учи м t ~ 10 с.
                                       2


2. И зформул (4), (7) и (8) сл едуют сл едующ и е простые соотношени я : κ = Dncv ,
   η = D ρ , где ρ = mn — пл отность газа. Пол ьзуя сь табл и чными данными , про-
   верьте, наскол ько хорошо выпол ня ются эти соотношени я .
3. В закрытой трубке, оди н конец которой поддержи вается при температуре
   вдвое выше температуры второго конца, находи тся смесь л егки х и тя жел ых
   мол екул . В о скол ько разбудет выше концентраци я л егки хмол екул у горя чего
   конца?
        Р е ше н ие . Процесс термоди ффузи и будет продол жаться до техпор, пока по-
ток, определ я емый формул ой (5), не обрати тся в нул ь. А дл я этого прои зведе-
ни е n 〈 v 〉 дол жно перестать зави сеть от х, и л и , и ными сл овами , от температуры.
П оскол ьку 〈 v〉 ∝ T , то в трубке установи тся распредел ени е пл отности чи сл а
л егки хчасти ц n ∝ 1/ T . А и хконцентраци я , c = n / ntot , будет меня ться вдол ь
трубки как       T , поскол ьку ntot ∝ 1/ T . Т аки м образом, c1 / c2 = T1 / T2 = 1, 4 .
4. В усл ови я х, когда нет конвекци и , скорость и спарени я жи дкости л и ми ти руется
   скоростью ди ффузи и ее паров. У чи тывая это обстоя тел ьство, оцени ть время , за
   которое и спари тся вода, запол ня ющ ая 1/3 стакана высотой l = 10 см. С такан
   находи тся в помещ ени и с относи тел ьной вл ажностью воздуха 70%. П л отность
   насыщ енныхпаров воды при нормал ьныхусл ови я х ρ н ас = 20 г/м 3.
       Р е ше н ие . П л отность чи сл а мол екул воды у поверхности жи дкости , nн ас, оп-
редел я ется пл отностью насыщ енного пара. У верхнего же края стакана и з-за кон-
векти вныхпотоков, "сдувающ и х" л и шни е мол екул ы воды, она будет определ я ть-
ся вл ажностью:
       n0 = 0,7 nн ас.
       Д ал ее, в стаци онарныхусл ови я х, которые быстро установя тся , поток мол е-