Is é Van der Waals ainm fisicí Ollannach, J.D. van der Waals (1837–1923). Is cothromóid staide gáis í cothromóid staide van der Waals i ndáiríre, cosúil le cothromóid staide an gháis idéalach . Is é an difríocht ná nach féidir leis an gcothromóid staide idéalach torthaí cruinne a sholáthar má tá brú agus dlús an gháis iarbhír mór go leor. Is féidir le cothromóid staide van der Waals, áfach, torthaí níos cruinne a sholáthar.
Tháinig an chothromóid seo ó Van der Waals, a thuig teorainneacha chothromóid staid an gháis idéalach. Mhodhnaigh Waals cothromóid staid an gháis idéalach trí roinnt fachtóirí a chur leis a mbíonn tionchar acu ar staid gáis réadaigh nuair a bhíonn brú agus dlús an gháis réadaigh ard go leor.
De réir mar a mhéadaíonn brú an gháis, méadaíonn teocht agus dlús an gháis freisin, agus laghdaíonn toirt an gháis.
Tá brú gáis i gcomhréir inbhéartach leis an toirt. Má mhéadaíonn brú gáis, laghdaíonn an toirt. Os a choinne sin, má laghdaíonn toirt an gháis, méadaíonn brú an gháis. Nuair a laghdaíonn toirt an gháis, méadaíonn dlús an gháis (dlús = dlús = mais / toirt). Is féidir a rá go bhfuil brú i gcomhréir dhíreach leis an dlús. Má tá brú an gháis ard, ansin tá dlús an gháis ard freisin. Os a choinne sin, má tá brú an gháis íseal, ansin tá dlús an gháis íseal freisin. Tá brú an gháis i gcomhréir dhíreach leis an teocht freisin. Má mhéadaíonn brú an gháis, méadaíonn teocht an gháis. Is féidir linn a thabhairt i gcrích, má mhéadaíonn brú an gháis, go méadaíonn teocht agus dlús an gháis, agus go laghdaíonn toirt an gháis.
Nuair a laghdaíonn toirt gáis, bíonn an fad idir na móilíní níos gaire. De réir mar a bhíonn an fad idir na móilíní níos gaire, bíonn na móilíní ag mealladh a chéile. Tá sé cosúil le píosa iarainn a thabhairt gar do mhaighnéad. Má tá an fad idir an maighnéad agus an t-iarann fada go leor, ní féidir leis an maighnéad an t-iarann a mhealladh. Ach má tá an fad idir an maighnéad agus an t-iarann gar, tarraingítear an t-iarann níos gaire láithreach. Nuair a bhíonn na móilíní ar tí imbhualadh, déanann na leictreoin ar thaobh amuigh na móilíní a chéile a dhíbirt (díbirt leictreach). Mar thoradh air sin, ní féidir leis na móilíní cloí le chéile. Ón míniú gairid seo, is féidir a rá go mbíonn tionchar ag an bhfórsa tarraingteach idir móilíní ar riocht an gháis freisin.
Nuair a bhíonn brú an gháis ard go leor agus toirt an gháis beag, bíonn an fad idir na móilíní níos gaire. Sa chás seo, líonann na móilíní beagnach toirt iomlán an gháis. Ós rud é go bhfuil méid ag móilíní freisin (trastomhas adamhach = 10-10 m ), ní mór dúinn toirt na móilíní seo a chur san áireamh freisin.
Cothromóid stáit
Dhíorthaigh van der Waals cothromóid stáit, ag cur san áireamh toirt na móilíní agus na hidirghníomhaíochtaí a tharlaíonn eatarthu. Is modhnú ar chothromóid an gháis idéalach de staid PV = nRT an chothromóid a dhíorthaigh Van der Waals.
Eolas:
P = Brú gáis (N/m² = Pa)
V = Toirt gháis ( m³ )
R = Tairiseach gáis uilíoch (R = 8,315 J/mol.K = 8315 kJ/kmol.K)
T = Teocht (K)
a = tairiseach eimpíreach (braitheann a luach ar an bhfórsa tarraingteach idir móilíní gáis)
b = tairiseach eimpíreach (léiríonn sé toirt aon mhóilín amháin de mhóilíní gáis)
n = Líon na móil (mól)
bn = Iomlán na móilíní gáis
Faightear na tairiseacha a agus b go turgnamhach. Braitheann luachanna na tairiseach a agus b ar an gcineál gáis.
n 2 / V 2 = cóimheas chearnóg líon na móilíní (n) leis an gcearnóg de thoirt an gháis (V). Braitheann luach n 2 / V 2 ar bhrú agus dlús an gháis. Má tá brú an gháis (P) mór, ansin tá toirt an gháis (V) beag. Dá lú V, is ea is mó n 2 / V 2. Nuair a bhíonn toirt an gháis beag (n 2 / V 2 mór) bíonn an fad idir na móilíní níos gaire. Dá gaire an fad idir na móilíní, is ea is mó an seans go mbeidh idirghníomhaíocht idir na móilíní (imbhualadh, tarraingt dá chéile). Dá bhrí sin, tá n 2 / V 2 comhréireach go díreach leis an tairiseach a (déan comparáid le cothromóid van der Waals, taobh clé). Dá mhéad luach n 2 / V 2 , is ea is mó an fórsa tarraingteach idir na móilíní (a). Os a choinne sin, má tá brú an gháis (P) beag, ansin bíonn toirt an gháis (V) mór. Dá mhéad V, is ea is lú n 2 / V 2 . Dá lú n² / V² , is lú an fórsa tarraingteach idir na móilíní freisin.
(V – bn) = An difríocht idir toirt an gháis agus toirt iomlán na móilíní gáis. Léiríonn an tairiseach b toirt aon mhóilín amháin de mhóilíní gáis. n = líon na móilíní. Is é toradh b agus n (bn) = toirt iomlán na móilíní gáis. Más mó brú an gháis (P), is lú toirt an gháis (V).
Dá lú V, is ea is lú (V – bn). Ciallaíonn sé seo go bhfuil an fad idir na móilíní níos gaire agus ar ndóigh go bhfuil an fórsa tarraingteach idir na móilíní níos mó. Os a choinne sin, má tá brú an gháis níos ísle, is mó toirt an gháis. Dá mhéad toirt an gháis, is ea is mó (V – bn). Dá mhéad (V – bn), is ea is lú an fórsa tarraingteach idir na móilíní gáis.
Is féidir linn a rá go dtugann cothromóid stáit van der Waals cur síos níos cruinne ar staid gáis réadaigh ná cothromóid an gháis idéalach. Nuair a bhíonn brú agus dlús an gháis mór go leor, tugann cothromóid van der Waals torthaí níos cruinne. Mura bhfuil brú an gháis ró-mhór, ansin is féidir (an² / V² ) agus (V-bn) a neamhaird, ionas go n-athraíonn cothromóid stáit van der Waals ina cothromóid stáit an gháis idéalach.
