’S e Van der Walls ainm fiosaigiche Duitseach, JD van der Waals (1837-1923). ’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 do cho-aontar staid gas air leth toraidhean ceart a thoirt seachad ma tha cuideam agus dùmhlachd fìor ghas mòr gu leòr. Ach faodaidh Co-aontar Staid Van der Waals toraidhean nas ceart a thoirt gu buil.
Tha tùs a’ cho-aontar seo a’ tighinn bho Van der Waals, a thuig crìochan co-aontar staid air leth. Bidh Waals ag atharrachadh co-aontar staid a’ ghasa air leth le bhith a’ cur grunn nithean ris a bheir buaidh air staid fìor a’ ghasa cuideachd, nuair a tha cuideam agus dùmhlachd a’ ghasa fhìor mhòr.
Tha cuideam gas co-rèireach gu neo-dhìreach ri meud. Ma dh'àrdaicheas cuideam a' ghasa, lùghdaichidh meud a' ghasa. Air an làimh eile, ma lùghdaicheas meud a' ghasa, bidh cuideam a' ghasa ag àrdachadh. Nuair a lùghdaicheas meud a' ghasa, bidh dùmhlachd a' ghasa ag àrdachadh (dùmhlachd = mais / meud). Faodar a ràdh gu bheil an cuideam dìreach co-rèireach ri dùmhlachd. Ma tha cuideam a' ghasa mòr, tha dùmhlachd a' ghasa mòr cuideachd. Air an làimh eile, ma tha cuideam a' ghasa beag, tha dùmhlachd a' ghasa beag cuideachd. Tha cuideam gas cuideachd dìreach co-rèireach ri teòthachd. Ma dh'àrdaicheas cuideam a' ghasa, bidh teòthachd a' ghasa ag àrdachadh. Is urrainn dhuinn a cho-dhùnadh ma dh'àrdaicheas cuideam a' ghasa, gum bi teòthachd agus dùmhlachd a' ghasa a' lùghdachadh.
Nuair a lùghdaicheas meud a’ ghasa, bidh an t-astar eadar na moileciuilean a’ fàs nas dlùithe. Nuair a bhios an t-astar eadar na moileciuilean a’ fàs nas dlùithe, bidh na moileciuilean a’ tàladh a chèile. Tha e coltach ri pìos iarainn a thèid a thoirt faisg air magnet. Ma tha an t-astar eadar am magnet agus an t-iarann fada gu leòr, chan urrainn don magnet iarann a tharraing. Ach ma tha an t-astar eadar am magnet agus an t-iarann dlùth, bidh an t-iarann air a tharraing nas fhaisge. Nuair a tha na moileciuilean gu bhith a’ bualadh ri chèile, bidh na dealanan air taobh a-muigh a’ mholacil a’ cur às dha chèile (cur às dealain). Mar thoradh air an sin, chan urrainn dha na moileciuilean cumail ri chèile. Bhon tuairisgeul goirid seo, faodar a ràdh gu bheil buaidh aig an fheachd tarraing eadar na moileciuilean air staid a’ ghasa.
Nuair a bhios cuideam a’ ghasa mòr gu leòr, agus meud a’ ghasa a’ fàs beag, bidh an t-astar eadar na moileciuilean a’ fàs nas dlùithe. Leis gu bheil meud aig moileciuilean cuideachd (trast-thomhas atamach = 10 -10 m), feumaidh sinn beachdachadh cuideachd air meud nam moileciuilean sin.
Bidh Van der Waals a’ lughdachadh co-aontar staid, a’ beachdachadh air meud moileciuil agus na h-eadar-obrachaidhean a tha a’ tachairt eadar moileciuilean. Tha an co-aontar a fhuair Van der Waals mar thoradh air atharrachadh co-aontar staid gas air leth PV = n R T. Co-aontar Staid Van der Waals:
P = cuideam 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 = cunbhalachd eimpireach (tha an luach an urra ri feachd an tàlaidh eadar na 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 luachan cunbhalach a agus b tro dheuchainnean. Tha na luachan cunbhalach a agus b an urra ris an t-seòrsa gas.
n2 / V.2 = an co-mheas ceàrnagach den àireamh mhòlan (n) leis a’ cheàrnag de mheud a’ ghasa (V). Luach n2 / V.2 Tha seo 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 an n.2 / V.2Nuair a tha meud a’ ghasa beag (n2 / V.2 (ma tha e mòr) tha an t-astar eadar moileciuilean nas dlùithe. Mar as dlùithe an t-astar eadar moileciuilean, ’s ann as motha na h-eadar-obrachaidhean eadar na moileciuilean seo (a’ bualadh, a’ tarraing ri chèile). Mar sin, n2 / V.2 tha e dìreach co-rèireach ri cunbhalach (dèan coimeas ri co-aontar van der Waals). Mar as motha luach n2 / V.2, ’s ann as motha an tarraing eadar moileciuilean (a).
Air an làimh eile, ma tha cuideam a’ ghasa (P) beag, bidh meud a’ ghasa (V) nas motha. Mar as motha a tha V follaiseach, ’s ann as lugha an n2 / V.2Mar as ìsle an n2 / V.2, ’s ann as ìsle an fheachd tarraingeach eadar na moileciuilean.
(V – bn) = An diofar eadar meud a’ ghasa agus meud iomlan nam moileciuilean gas. Tha an cunbhalach b a’ riochdachadh meud aon mhòl de mhoileciuilean gas. n = àireamh nam mòlan. Toradh na h-ùine eadar b agus n (bn) = meud iomlan nam moileciuilean gas. Ma dh’fhàsas cuideam a’ ghasa (P) nas cudromaiche, bidh meud a’ ghasa (V) a’ fàs nas lugha.
Mar as lugha V, ’s ann as lugha (V – bn). Tha seo a’ ciallachadh gu bheil an t-astar eadar moileciuilean ag àrdachadh agus, gu dearbh, gu bheil an tarraing eadar moileciuilean ag àrdachadh. Air an làimh eile, ma dh’fhàsas cuideam a’ ghasa nas lugha, bidh meud a’ ghasa nas motha. Mar as motha meud a’ ghasa, ’s ann as àirde (V – bn). Mar as motha (V – bn), ’s ann as lugha an tarraing eadar moileciuilean a’ ghasa.
’S urrainn dhuinn a ràdh gu bheil co-aontar staid van der Waals a’ toirt cunntas nas cruinne air staid fhìor a’ ghasa na co-aontar gas air leth. Nuair a tha an cuideam agus dùmhlachd a’ ghasa mòr gu leòr, bheir co-aontar van der Waals toraidhean nas cruinne. Mura h-eil cuideam a’ ghasa ro mhòr, faodar (an² / V² ) agus (V-bn) a leigeil seachad, gus am bi co-aontar staid Van der Waals ag atharrachadh gu co-aontar staid gas air leth.
