Студопедия — Электропроводимость электролитов
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Электропроводимость электролитов






Биологические жидкости являются электролитами, электро­проводимость которых имеет сходство с электропроводимостью металлов: в обеих средах, в отличие от газов, носители тока су­ществуют независимо от наличия электрического поля.

В этих средах под воздействием электрического поля возникает упорядоченное (направленное) движение свободных электрических зарядов (электронов, ионов) — электрический ток. Скалярной ха­рактеристикой электрического тока является сила тока (I), равная отношению заряда (∆q), переносимого через сечение проводника или некоторую поверхность за интервал времени ∆t, к этому интервалу:

Если электрический ток равномерно распределен по сечению проводника, то отношение силы тока к площади сечения провод­ника (S) называется плотностью тока (I):

Установим связь плотности тока с некоторыми характеристи­ками носителей тока. В § 11.4 была установлена связь между плотностью потока вещества, молярной концентрацией и скоро­стью направленного движения частиц [см. (11.26)]. Запишем эту формулу для плотности потока частиц, заменив молярную кон­центрацию с концентрацией n:

Если эту формулу умножить на заряд q носителя тока, то произве­дение qJ будет соответствовать заряду, проходящему через едини­цу площади сечения за одну секунду, т. е. будет являться плотно­стью тока:

Как видно, плотность тока прямо пропорциональна заряду носи­теля тока, концентрации носителей и скорости их направленного движения. Естественно, что выражение (12.50) справедливо при равенстве зарядов носителей тока и одинаковой их скорости.

 
 

Плотность тока для электролитов следует представить в виде суммы выражений типа (12.50) для положительных и отрица­тельных ионов(12.50) для положительных и отрица­тельных ионов

 
 

т. е. суммарная плотность тока равна

 

Если предположить, что каждая молекула диссоциирует на два иона, то концентрация положительных и отрицательных ионов одинакова:

где α — коэффициент диссоциации, п — концентрация молекул электролита.

Направленное движение ионов в электрическом поле можно приближенно считать равномерным, при этом сила qE, действую­щая на ион со стороны электрического поля, уравновешивается силой трения rv:

откуда, заменяя q/r = b, получаем

Коэффициент пропорциональности b называют подвижностью носителей заряда (ионов). Он равен отношению скорости на­правленного движения ионов, вызванного электрическим полем, к напряженности этого поля.

 
 

Для ионов разных знаков из (12.54) соответственно имеем

Подставляя (12.53) и (12.55) в (12.52), находим

 
 

Представим электролит в виде прямоугольного параллелепи­педа с гранями-электродами площадью S, расположенными на расстоянии l (рис. 12.28). Считая поле однородным, учитывая вы­ражение (12.14), преобразуем (12.56):

 
 

Так как I = jS, то (12.57) соответствует за­кону Ома для участка цепи без источника тока I=U/R, где

 

 
 

-сопротивление электролита. Сравнивая (12.58) с соотношением R = ρl/S, получаем

 
 

Отсюда следует, что удельная проводимость γ электролита тем болщие, чем больше концентрация ионов, их заряд и подвиж­ность. При повышении температуры возрастает подвижностьионов и увеличивается электропроводимость.







Дата добавления: 2015-08-30; просмотров: 524. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

Расчетные и графические задания Равновесный объем - это объем, определяемый равенством спроса и предложения...

Классификация холодных блюд и закусок. Урок №2 Тема: Холодные блюда и закуски. Значение холодных блюд и закусок. Классификация холодных блюд и закусок. Кулинарная обработка продуктов...

ТЕРМОДИНАМИКА БИОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ. 1. Особенности термодинамического метода изучения биологических систем. Основные понятия термодинамики. Термодинамикой называется раздел физики...

Травматическая окклюзия и ее клинические признаки При пародонтите и парадонтозе резистентность тканей пародонта падает...

Эффективность управления. Общие понятия о сущности и критериях эффективности. Эффективность управления – это экономическая категория, отражающая вклад управленческой деятельности в конечный результат работы организации...

Мотивационная сфера личности, ее структура. Потребности и мотивы. Потребности и мотивы, их роль в организации деятельности...

Классификация ИС по признаку структурированности задач Так как основное назначение ИС – автоматизировать информационные процессы для решения определенных задач, то одна из основных классификаций – это классификация ИС по степени структурированности задач...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.011 сек.) русская версия | украинская версия