Van der Walls yog lub npe ntawm tus kws tshawb fawb Dutch, JD van der Waals (1837‐1923). Tus qauv van der Waals ntawm lub xeev yog qhov tseeb ntawm tus qauv ntawm lub xeev ntawm cov roj, zoo ib yam li kev sib npaug ntawm cov roj zoo tagnrho ntawm lub xeevQhov txawv yog tias cov qauv roj zoo tagnrho tsis tuaj yeem muab cov txiaj ntsig tseeb yog tias qhov siab thiab qhov ceev ntawm cov roj tiag tiag loj txaus. Lub caij no, cov qauv van der Waals ntawm lub xeev tuaj yeem muab cov txiaj ntsig tseeb dua.
Qhov sib npaug no tau pib nrog Van der Waals, uas lees paub qhov txwv ntawm qhov sib npaug ntawm cov roj zoo tagnrho ntawm lub xeev. Waals tau hloov kho qhov sib npaug ntawm cov roj zoo tagnrho ntawm lub xeev los ntawm kev ntxiv ntau yam uas cuam tshuam rau lub xeev ntawm cov roj tiag tiag thaum lub siab thiab qhov ceev ntawm cov roj tiag tiag siab txaus.
Thaum lub zog ntawm cov roj nce ntxiv, qhov kub thiab qhov ceev ntawm cov roj kuj nce ntxiv, thaum qhov ntim ntawm cov roj txo qis.
Lub zog ntawm cov pa roj yog qhov sib piv rau qhov ntim. Yog tias lub zog ntawm cov pa roj nce ntxiv, qhov ntim yuav txo qis. Ntawm qhov tod tes, yog tias qhov ntim ntawm cov pa roj txo qis, lub zog ntawm cov pa roj nce ntxiv. Thaum qhov ntim ntawm cov pa roj txo qis, qhov ceev ntawm cov pa roj nce ntxiv (qhov ceev = qhov ceev = pawg / qhov ntim). Tej zaum yuav hais tias qhov siab yog qhov sib piv ncaj qha rau qhov ceev. Yog tias qhov siab ntawm cov pa roj siab, ces qhov ceev ntawm cov pa roj kuj siab. Ntawm qhov tod tes, yog tias qhov siab ntawm cov pa roj qis, ces qhov ceev ntawm cov pa roj kuj qis. Qhov siab ntawm cov pa roj kuj sib piv ncaj qha rau qhov kub thiab txias. Yog tias qhov siab ntawm cov pa roj nce ntxiv, qhov kub ntawm cov pa roj nce ntxiv. Peb tuaj yeem xaus lus tias yog tias qhov siab ntawm cov pa roj nce ntxiv, qhov kub ntawm cov pa roj thiab qhov ceev yuav nce ntxiv, thaum qhov ntim ntawm cov pa roj txo qis.
Thaum lub ntim ntawm cov pa roj txo qis, qhov deb ntawm cov molecule yuav los ze dua. Thaum qhov deb ntawm cov molecule yuav los ze dua, cov molecule yuav sib rub. Nws zoo ib yam li thaum ib daim hlau raug coj los ze rau lub hlau nplaum. Yog tias qhov deb ntawm lub hlau nplaum thiab hlau deb txaus, lub hlau nplaum yuav tsis tuaj yeem rub cov hlau. Tab sis yog tias qhov deb ntawm lub hlau nplaum thiab hlau ze, cov hlau yuav raug rub los ze dua tam sim ntawd. Thaum cov molecule yuav sib tsoo, cov electrons sab nraud ntawm cov molecule yuav sib tsoo (hluav taws xob). Yog li ntawd, cov molecule yuav tsis lo ua ke. Los ntawm cov lus piav qhia luv luv no, nws tuaj yeem hais tias lub zog nyiam ntawm cov molecule kuj cuam tshuam rau qhov xwm txheej ntawm cov pa roj.
Thaum lub siab ntawm cov pa roj loj txaus thiab qhov ntim ntawm cov pa roj me me, qhov deb ntawm cov molecule yuav ze dua. Hauv qhov no, cov molecule puv yuav luag tag nrho cov ntim ntawm cov pa roj. Vim tias cov molecule kuj muaj qhov loj me (atomic diameter = 1010 m) ces peb kuj yuav tsum xav txog qhov ntim ntawm cov molecules no.
Kev sib npaug ntawm lub xeev
Van der Waals tau muab ib qho kev sib npaug ntawm lub xeev, suav nrog qhov ntim ntawm cov molecule thiab kev sib cuam tshuam uas tshwm sim ntawm cov molecule. Cov kev sib npaug uas Van der Waals tau muab yog kev hloov kho ntawm cov roj zoo tagnrho ntawm lub xeev PV = nRT.
Cov Ntaub Ntawv:
P = Lub zog roj (N/m)2 = Pa)
V = Qhov ntim roj (m3)
R = Qhov tsis hloov pauv ntawm cov pa roj thoob ntiaj teb (R = 8,315 J/mol.K = 8315 kJ/kmol.K)
T = Kub (K)
a = Empirical constant (nws tus nqi nyob ntawm lub zog nyiam ntawm cov roj molecules)
b = empirical constant (sawv cev rau qhov ntim ntawm ib mole ntawm cov roj molecules)
n = Tus naj npawb ntawm moles (mol)
bn = Tag nrho cov ntim ntawm cov roj molecule
Cov constants a thiab b tau txais los ntawm kev sim. Cov nqi ntawm cov constants a thiab b nyob ntawm hom roj.
n2 / V ua2 = qhov piv ntawm lub square ntawm tus lej ntawm moles (n) rau lub square ntawm qhov ntim ntawm roj (V). Tus nqi ntawm n2 / V ua2 nyob ntawm qhov siab thiab qhov ceev ntawm cov roj. Yog tias qhov siab ntawm cov roj (P) loj, ces qhov ntim ntawm cov roj (V) me. Qhov V me dua, qhov n loj dua2 /V2 Thaum cov roj ntim me me (n2 / V ua2 loj) ces qhov kev ncua deb ntawm cov molecule yuav los ze dua. Qhov kev ncua deb ntawm cov molecule ze dua, qhov ntau dua qhov ua tau ntawm kev sib cuam tshuam ntawm cov molecule (sib tsoo, rub ib leeg). Yog li ntawd n2 / V ua2 yog ncaj qha proportional rau qhov tsis hloov pauv a (piv nrog rau van der Waals equation, sab laug). Qhov loj dua tus nqi ntawm n2 / V ua2, qhov loj dua ntawm lub zog nyiam ntawm cov molecule (a). Ntawm qhov tod tes, yog tias lub zog roj (P) me me, qhov ntim roj (V) yuav loj. Qhov loj dua V, qhov me dua n2 / V ua2 . Tus n me dua2 / V ua2 , lub zog nyiam ntawm cov molecule kuj me dua.
(V – bn) = Qhov sib txawv ntawm qhov ntim roj thiab tag nrho cov ntim ntawm cov roj molecules. Tus nqi b tas li hais txog qhov ntim ntawm ib mole ntawm cov roj molecules. n = tus naj npawb ntawm moles. Cov khoom ntawm b thiab n (bn) = tag nrho cov ntim ntawm cov roj molecules. Yog tias lub siab roj (P) ntau dua, qhov ntim roj (V) me dua.
Tus V me dua, tus me dua (V - bn). Qhov no txhais tau tias qhov deb ntawm cov molecule ze dua thiab ntawm chav kawm lub zog nyiam ntawm cov molecule loj dua. Ntawm qhov tod tes, yog tias lub zog roj qis dua, qhov ntim roj loj dua. Qhov loj dua qhov ntim roj, qhov loj dua (V - bn). Qhov loj dua (V - bn), qhov me dua lub zog nyiam ntawm cov molecule roj.
Peb tuaj yeem hais tias tus qauv van der Waals ntawm lub xeev piav qhia txog lub xeev ntawm cov roj tiag tiag kom raug dua li tus qauv roj zoo tagnrho. Thaum lub siab roj thiab qhov ceev yog loj txaus, tus qauv van der Waals muab cov txiaj ntsig raug dua. Yog tias lub siab roj tsis loj dhau, ces (ib2 / V ua2) thiab (V-bn) yuav raug tsis quav ntsej, yog li ntawd Van der Waals equation ntawm lub xeev hloov mus rau qhov ideal gas equation ntawm lub xeev.
