Van der Walls is de namme fan in Nederlânske natuerkundige, JD van der Waals (1837-1923). De Van der Waals-tastânsfergeliking is in tastânsfergeliking fan in gas, fergelykber mei de tastânsfergeliking fan in ideaal gas. It ferskil is dat de tastânsfergeliking fan in ideaal gas gjin krekte resultaten jaan kin as de druk en tichtheid fan in echt gas grut genôch binne. Wylst de Van der Waals-tastânsfergeliking krektere resultaten produsearje kin.
It bestean fan dizze fergeliking komt fan Van der Waals, dy't de beheiningen fan 'e fergeliking fan in ideale tastân realisearre. Waals feroaret de tastânfergeliking fan it ideale gas troch ferskate faktoaren ta te foegjen dy't ek ynfloed hawwe op 'e echte gaskondysje, as de druk en tichtheid fan it echte gas grut binne.
De gasdruk is omgekeerd evenredich mei it folume. As de gasdruk tanimt, nimt it gasfolume ôf. Omkeard, as it gasfolume ôfnimt, nimt de gasdruk ta. As it gasfolume ôfnimt, nimt de gastichtens ta (tichtens = massa / folume). Der kin sein wurde dat de druk direkt evenredich is mei de tichtens. As de gasdruk grut is, is de gastichtens ek grut. Omkeard, as de gasdruk lyts is, is de gastichtens ek lyts. De gasdruk is ek direkt evenredich mei de temperatuer. As de gasdruk tanimt, nimt de gastemperatuer ta. Wy kinne konkludearje dat as de gasdruk tanimt, de temperatuer en de tichtens fan it gas tanimme, wylst it gasfolume ôfnimt.
As it gasfolume ôfnimt, wurdt de ôfstân tusken molekulen lytser. As de ôfstân tusken molekulen lytser wurdt, lûke de molekulen inoar oan. It is as wannear't in stik izer ticht by in magneet brocht wurdt. As de ôfstân tusken de magneet en it izer fier genôch is, kin de magneet gjin izer lûke. Mar as de ôfstân tusken de magneet en it izer lyts is, wurdt it izer tichterby lutsen. As de molekulen op it punt steane om te botsen, stjitte de elektroanen oan 'e bûtenkant fan it molekul inoar ôf (elektryske ôfstjit). As gefolch kinne molekulen net oan elkoar plakke. Ut dizze koarte beskriuwing kin sein wurde dat de lûkkrêft tusken molekulen de gaskondysje beynfloedet.
As de gasdruk grut genôch is, en it gasfolume lyts wurdt, wurdt de ôfstân tusken molekulen lytser. Omdat molekulen ek in grutte hawwe (atoomdiameter = 10 -10 m), dan moatte wy ek it folume fan dizze molekulen beskôgje.
Van der Waals ferminderet in tastânsfergeliking, rekken hâldend mei it molekulêre folume en de ynteraksjes dy't tusken molekulen foarkomme. De fergeliking ôflaat troch Van der Waals is it resultaat fan 'e modifikaasje fan' e ideale gastastânsfergeliking PV = n R T. Van der Waals tastânsfergeliking:
P = gasdruk (N / m² = Pa)
V = gasfolume ( m³ )
R = universele gaskonstante (R = 8.315 J / mol. K = 8315 kJ / kmol. K)
T = temperatuer (K)
a = empiryske konstante (de wearde hinget ôf fan 'e oanlûkingskrêft tusken de gasmolekulen)
b = empiryske konstante (fertsjintwurdiget it folume fan ien mol gasmolekulen)
n = Oantal mol (mol)
bn = totaal folume fan gasmolekulen
Konstanten a en b wurde krigen troch eksperiminten. De konstante wearden a en b binne ôfhinklik fan it type gas.
n2 / V.2 = de kwadratyske ferhâlding fan it oantal mol (n) mei it kwadraat fan it folume fan gas (V). De wearde fan n2 / V.2 hinget ôf fan 'e druk en tichtheid fan it gas. As de gasdruk (P) grut is, dan is it folume fan gas (V) lyts. Hoe lytser V, hoe grutter n2 / V.2As it gasvolume lyts is (n2 / V.2 (is grut) is de ôfstân tusken molekulen tichterby. Hoe tichterby de ôfstân tusken molekulen, hoe grutter de ynteraksjes tusken dizze molekulen (botsing, byinoar lûken). Dêrom, n2 / V.2 is direkt evenredich mei in konstante (fergelykje mei de fergeliking fan van der Waals). Hoe grutter de wearde fan n2 / V.2, hoe grutter de oantrekkingskrêft tusken molekulen (a).
Omkeard, as de gasdruk (P) lyts is, dan wurdt it folume fan gas (V) grut. Hoe promininter V, hoe lytser n2 / V.2Hoe leger de n2 / V.2, hoe leger de oantreklike krêft tusken de molekulen.
(V – bn) = Ferskil tusken gasfolume en it totale folume fan gasmolekulen. De konstante b stiet foar it folume fan ien mol gasmolekulen. n = oantal mol. It produkt fan 'e tiid tusken b en n (bn) = it totale folume fan gasmolekulen. As de gasdruk (P) wichtiger wurdt, dan wurdt it folume fan gas (V) lytser.
Hoe lytser V, hoe lytser (V – bn). Dit betsjut dat de ôfstân tusken molekulen tanimt en fansels ek de oantrekkingskrêft tusken molekulen. Omkeard, as de gasdruk lytser wurdt, wurdt it gasfolume grutter. Hoe grutter it folume fan it gas, hoe heger (V – bn). Hoe grutter (V – bn), hoe lytser de oantrekkingskrêft tusken de gasmolekulen.
Wy kinne sizze dat de fergeliking fan 'e van der Waals-tastân de echte gastastân krekter beskriuwt as de ideale gasfergeliking. As de druk en gastichtens grut genôch binne, jout de van der Waals-fergeliking krektere resultaten. As de gasdruk net te grut is, dan kinne (an 2 / V 2 ) en (V-bn) negearre wurde, sadat de Van der Waals-tastânfergeliking feroaret yn in ideale gastastânfergeliking.
