’S e Van der Waals ainm fiosaigiche Duitseach, J.D. van der Waals (1837–1923). Gu dearbh, ’s e co-aontar staid gas a th’ ann an co-aontar staid van der Waals, coltach ri co-aontar staid gas air leth . Is e an diofar nach urrainn don cho-aontar gas air leth toraidhean ceart a thoirt seachad ma tha cuideam agus dùmhlachd a’ ghas fhìor mòr gu leòr. Ach, faodaidh co-aontar staid van der Waals toraidhean nas ceart a thoirt seachad.
Thàinig an co-aontar seo bho Van der Waals, a dh’aithnich crìochan co-aontar staid a’ ghasa air leth. Mhion-atharraich Waals co-aontar staid a’ ghasa air leth le bhith a’ cur grunn nithean ris a bheir buaidh air staid fìor ghasa nuair a tha cuideam agus dùmhlachd a’ ghasa air leth àrd gu leòr.
Mar a bhios cuideam a’ ghasa ag àrdachadh, bidh teòthachd agus dùmhlachd a’ ghasa ag àrdachadh cuideachd, agus bidh meud a’ ghasa a’ lùghdachadh.
Tha cuideam gas co-rèireach gu neo-dhìreach ri meud. Ma dh'àrdaicheas cuideam gas, lùghdaicheas an tomhas-lìonaidh. Air an làimh eile, ma lùghdaicheas tomhas-lìonaidh gas, bidh cuideam gas ag àrdachadh. Nuair a lùghdaicheas tomhas-lìonaidh gas, bidh dùmhlachd gas ag àrdachadh (dùmhlachd = dùmhlachd = mais / tomhas-lìonaidh). Faodar a ràdh gu bheil cuideam dìreach co-rèireach ri dùmhlachd. Ma tha cuideam gas àrd, tha dùmhlachd gas àrd cuideachd. Air an làimh eile, ma tha cuideam gas ìosal, tha dùmhlachd gas ìosal cuideachd. Tha cuideam gas cuideachd dìreach co-rèireach ri teòthachd. Ma dh'àrdaicheas cuideam gas, bidh teòthachd a' ghasa ag àrdachadh. Is urrainn dhuinn a cho-dhùnadh ma dh'àrdaicheas cuideam gas, bidh teòthachd agus dùmhlachd a' ghasa ag àrdachadh, agus meud a' ghasa a' lùghdachadh.
Nuair a lùghdaicheas meud gas, bidh an t-astar eadar na moileciuilean a’ fàs nas dlùithe. Mar a bhios an t-astar eadar na moileciuilean a’ fàs nas dlùithe, bidh na moileciuilean a’ tàladh a chèile. Tha e coltach ri nuair a thèid pìos iarainn a thoirt faisg air magnet. Ma tha an t-astar eadar am magnet agus an t-iarann fada gu leòr, chan urrainn don magnet an t-iarann a thàladh. Ach ma tha an t-astar eadar am magnet agus an t-iarann dlùth, thèid an t-iarann a tharraing nas fhaisge sa bhad. Nuair a tha na moileciuilean gu bhith a’ bualadh ri chèile, bidh na dealanan air taobh a-muigh nam moileciuilean a’ cur às dha chèile (cur às dealain). Mar thoradh air an sin, chan urrainn dha na moileciuilean cumail ri chèile. Bhon mhìneachadh ghoirid seo, faodar a ràdh gu bheil an fheachd tarraingeach eadar moileciuilean cuideachd a’ toirt buaidh air staid a’ ghasa.
Nuair a bhios cuideam a’ ghasa àrd gu leòr agus meud a’ ghasa beag, bidh an t-astar eadar na moileciuilean a’ fàs nas dlùithe. Anns a’ chùis seo, bidh na moileciuilean a’ lìonadh cha mhòr meud iomlan a’ ghasa. Leis gu bheil meud aig moileciuilean cuideachd (trast-thomhas atamach = 10-10 m ), feumaidh sinn meud nam moileciuilean sin a thoirt fa-near cuideachd.
Co-aontar na stàite
Rinn Van der Waals co-aontar staid, a’ toirt aire do mheud nam moileciuilean agus na h-eadar-obrachaidhean a tha a’ tachairt eatorra. ’S e atharrachadh air co-aontar gas air leth le staid PV = nRT a th’ anns a’ cho-aontar a rinn Van der Waals.
Fiosrachadh:
P = Bruthadh gas (N/m² = Pa)
V = Meud gas ( m³ )
R = Cunbhalach gas uile-choitcheann (R = 8,315 J/mol.K = 8315 kJ/kmol.K)
T = Teòthachd (K)
a = cunbhalach empirigeach (tha a luach an urra ris an fheachd tharraingeach eadar moileciuilean gas)
b = cunbhalachd eimpireach (a’ riochdachadh meud aon mhòl de mholacilean gas)
n = Àireamh nam mòlan (mol)
bn = Meud iomlan nam moileciuilean gas
Gheibhear na cunbhalachdan a agus b gu deuchainneach. Tha luachan nan cunbhalachdan a agus b an urra ris an t-seòrsa gas.
n 2 / V 2 = co-mheas ceàrnag àireamh nam mòlan (n) ri ceàrnag meud a’ ghasa (V). Tha luach n 2 / V 2 an urra ri cuideam agus dùmhlachd a’ ghasa. Ma tha cuideam a’ ghasa (P) mòr, tha meud a’ ghasa (V) beag. Mar as lugha V, ’s ann as motha n 2 / V 2. Nuair a tha meud a’ ghasa beag (n 2 / V 2 mòr) bidh an t-astar eadar na moileciuilean nas dlùithe. Mar as dlùithe an t-astar eadar na moileciuilean, ’s ann as motha an cothrom air eadar-obrachadh eadar na moileciuilean (bualadh, tarraing ri chèile). Mar sin tha n 2 / V 2 dìreach co-rèireach ris an tairiseach a (dèan coimeas ri co-aontar van der Waals, taobh clì). Mar as motha luach n 2 / V 2 , ’s ann as motha an fheachd tarraingeach eadar na moileciuilean (a). Air an làimh eile, ma tha cuideam a’ ghasa (P) beag, bidh meud a’ ghasa (V) nas motha. Mar as motha V, ’s ann as lugha n 2 / V 2 . Mar as lugha a tha n² / V² , ’s ann as lugha a tha an fheachd tharraingeach eadar na moileciuilean cuideachd.
(V – bn) = An diofar eadar meud a’ ghasa agus meud iomlan nam moileciuilean gas. Tha an cunbhalach b ag innse meud aon mhòl de mhóileciuilean gas. n = àireamh nam mòlan. Toradh b agus n (bn) = meud iomlan nam moileciuilean gas. Ma tha cuideam a’ ghasa (P) nas motha, tha meud a’ ghasa (V) nas lugha.
Mar as lugha V, ’s ann as lugha (V – bn). Tha seo a’ ciallachadh gu bheil an t-astar eadar moileciuilean nas dlùithe agus gu dearbh tha an fheachd tarraingeach eadar na moileciuilean nas motha. Air an làimh eile, ma tha cuideam a’ ghasa nas ìsle, tha meud a’ ghasa nas motha. Mar as motha meud a’ ghasa, ’s ann as motha (V – bn). Mar as motha (V – bn), ’s ann as lugha an fheachd tarraingeach eadar na moileciuilean gas.
’S urrainn dhuinn a ràdh gu bheil co-aontar staid van der Waals a’ toirt cunntas nas cruinne air staid fìor ghas na co-aontar gas air leth. Nuair a tha cuideam agus dùmhlachd a’ ghas mòr gu leòr, bheir co-aontar van der Waals toraidhean nas cruinne. Mura h-eil cuideam a’ ghas ro mhòr, faodar (an² / V² ) agus (V-bn) a dhearmad, gus am bi co-aontar staid van der Waals a’ tionndadh gu bhith na cho-aontar staid gas air leth.
