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Hola buenas, tengo una duda respecto a un ejercicio que tengo que entregar, que me gustaría si pudiesen ayudarme, es el siguiente:
El momento dipolar eléctrico de una molécula de agua es x, la molécula de agua se encuentra en un campo eléctrico uniforme bastante grande.
1 ¿Cuál es la diferencia de potencial entre el estado en que el momento dipolar del agua está alineado con el campo eléctrico y el estado en que es antiparalelo?
R. Llegué al siguiente resultado: Alineado: Torque= momento dipolar.E......U = +y
Antiparalelo:U = -y, por lo que Uf-Ui = 0
Pero la segunda pregunta me mareó y me hizo dudar del resultado:
2 Supongamos que la molécula tiene su momento dipolar alineado con el campo eléctrico ( el estado de mínima energía) y que su entorno se llena con un gas a temperatura T. La molécula va a recivir choques de vez en cuando y ganar o perder energía, manteniendo a largo plazo una cierta energía media (E), mayor que la energía Ei del estado de energía mínima. Si la energía media de la molécula está muy poco por encima del mínimo no va a afectar sensiblemente su alineación con el campo eectrico. Si, por el contrario, la energía extra, AE= E - Ei, escomparable con la diferencia de energía entre el estado alineado y antiparalelo encontrado en 1 (y acá se produjo mi duda), la molécula va a girdad bastante desde el estado alineado. Finalmente, si la energía extra AE es mucho más grande que esta diferencia, entonces la molécula va a girar violentamente y su momento dipolar va a pasar + o - igual tiempo apuntando en todas direcciones, sin preferencia para el estado alineado. En un gas a temperatura T ambiente el valor medio de AE es del orden Kb.T (con Kb = la cte. de Boltzmann) ¿Le parece que a temperatura ambiente el campo eléctrico dado podrá alinear a la molécula?
Espero puedan ayudarme con el ejercicio, desde ya muchísimas gracias porsu tiempo.
Cheny.
El momento dipolar eléctrico de una molécula de agua es x, la molécula de agua se encuentra en un campo eléctrico uniforme bastante grande.
1 ¿Cuál es la diferencia de potencial entre el estado en que el momento dipolar del agua está alineado con el campo eléctrico y el estado en que es antiparalelo?
R. Llegué al siguiente resultado: Alineado: Torque= momento dipolar.E......U = +y
Antiparalelo:U = -y, por lo que Uf-Ui = 0
Pero la segunda pregunta me mareó y me hizo dudar del resultado:
2 Supongamos que la molécula tiene su momento dipolar alineado con el campo eléctrico ( el estado de mínima energía) y que su entorno se llena con un gas a temperatura T. La molécula va a recivir choques de vez en cuando y ganar o perder energía, manteniendo a largo plazo una cierta energía media (E), mayor que la energía Ei del estado de energía mínima. Si la energía media de la molécula está muy poco por encima del mínimo no va a afectar sensiblemente su alineación con el campo eectrico. Si, por el contrario, la energía extra, AE= E - Ei, escomparable con la diferencia de energía entre el estado alineado y antiparalelo encontrado en 1 (y acá se produjo mi duda), la molécula va a girdad bastante desde el estado alineado. Finalmente, si la energía extra AE es mucho más grande que esta diferencia, entonces la molécula va a girar violentamente y su momento dipolar va a pasar + o - igual tiempo apuntando en todas direcciones, sin preferencia para el estado alineado. En un gas a temperatura T ambiente el valor medio de AE es del orden Kb.T (con Kb = la cte. de Boltzmann) ¿Le parece que a temperatura ambiente el campo eléctrico dado podrá alinear a la molécula?
Espero puedan ayudarme con el ejercicio, desde ya muchísimas gracias porsu tiempo.
Cheny.
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