Van der Walls se non yon fizisyen neyelandè, JD van der Waals (1837-1923). Ekwasyon Eta Van der Waals la se yon ekwasyon eta yon gaz, menm jan ak ekwasyon eta yon gaz ideyal. Diferans lan se ke ekwasyon eta yon gaz ideyal pa ka bay rezilta egzak si presyon ak dansite gaz reyèl la ase gwo. Alòske ekwasyon eta Van der Waals la ka pwodui rezilta ki pi egzak.
Egzistans ekwasyon sa a soti nan Van der Waals, ki te reyalize limit ekwasyon yon eta ideyal. Waals te modifye ekwasyon eta gaz ideyal la, lè li te ajoute plizyè faktè ki enfliyanse tou kondisyon gaz reyèl la, lè presyon ak dansite gaz reyèl la gwo.
Presyon gaz la envers pwopòsyonèl ak volim nan. Si presyon gaz la ogmante, volim gaz la diminye. Okontrè, si volim gaz la diminye, presyon gaz la ogmante. Lè volim gaz la diminye, dansite gaz la ogmante (dansite = mas / volim). Nou ka di ke presyon an dirèkteman pwopòsyonèl ak dansite. Si presyon gaz la gwo, dansite gaz la gwo tou. Okontrè, si presyon gaz la piti, dansite gaz la piti tou. Presyon gaz la tou dirèkteman pwopòsyonèl ak tanperati a. Si presyon gaz la ogmante, tanperati gaz la ogmante. Nou ka konkli ke si presyon gaz la ogmante, tanperati a, ak dansite gaz la, pandan volim gaz la diminye.
Lè volim gaz la diminye, distans ki genyen ant molekil yo vin pi pre. Lè distans ki genyen ant molekil yo vin pi pre, molekil yo atire youn lòt. Se tankou lè yo pwoche yon moso fè bò yon leman. Si distans ki genyen ant leman an ak fè a ase lwen, leman an pa ka rale fè a. Men, si distans ki genyen ant leman an ak fè a pre, fè a rale pi pre. Lè molekil yo pral fè kolizyon, elektwon ki sou deyò molekil la repouse youn lòt (repilsyon elektrik). Kòm rezilta, molekil yo pa ka kole ansanm. Apati deskripsyon kout sa a, nou ka di ke fòs rale ant molekil yo enfliyanse kondisyon gaz la.
Lè presyon gaz la ase gwo, epi volim gaz la vin pi piti, distans ki genyen ant molekil yo vin pi pre. Paske molekil yo genyen yon gwosè tou (dyamèt atomik = 10-10 m), lè sa a nou bezwen konsidere volim molekil sa yo tou.
Van der Waals diminye yon ekwasyon eta, lè yo konsidere volim molekilè a ak entèraksyon ki fèt ant molekil yo. Ekwasyon Van der Waals la derive a se rezilta modifikasyon ekwasyon eta gaz ideyal la PV = n R T. Ekwasyon Eta Van der Waals:
P = presyon gaz (N / m2 = Pa)
V = volim gaz (m3)
R = konstan gaz inivèsèl (R = 8.315 J / mol. K = 8315 kJ / kmol. K)
T = tanperati (K)
a = konstan anpirik (valè a depann de fòs atraksyon ant molekil gaz yo)
b = konstan anpirik (ki reprezante volim yon mòl molekil gaz)
n = Kantite mòl (mol)
bn = volim total molekil gaz yo
Yo jwenn konstan a ak b yo atravè eksperyans. Valè konstan a ak b yo depann de kalite gaz la.
n2 /v2 = rapò kwadratik kantite mòl (n) ak kare volim gaz la (V). Valè n2 /v2 depann de presyon ak dansite gaz la. Si presyon gaz la (P) gwo, volim gaz la (V) piti. Plis V la piti, se plis n la gwo.2 /v2Lè volim gaz la piti (n2 /v2 si li gwo) distans ki genyen ant molekil yo pi pre. Plis distans ki genyen ant molekil yo pre, se plis entèraksyon ki genyen ant molekil sa yo (kolizyon, rale ansanm). Se poutèt sa, n2 /v2 se dirèkteman pwopòsyonèl ak yon konstan (konpare ak ekwasyon van der Waals). Plis valè n an wo2 /v2, se plis atraksyon ki genyen ant molekil yo (a).
Okontrè, si presyon gaz la (P) piti, volim gaz la (V) vin pi gwo. Plis V la enpòtan, se plis n la piti.2 /v2Pi ba n lan2 /v2, se mwens fòs atraksyon ant molekil yo.
(V – bn) = Diferans ant volim gaz la ak volim total molekil gaz yo. Konstan b a reprezante volim yon mòl molekil gaz. n = kantite mòl. Pwodui tan ant b ak n (bn) = volim total molekil gaz yo. Si presyon gaz la (P) vin pi enpòtan, volim gaz la (V) vin pi piti.
Pi piti V a, pi piti (V – bn). Sa vle di distans ki genyen ant molekil yo ogmante epi, natirèlman, atraksyon ki genyen ant molekil yo ogmante. Okontrè, si presyon gaz la vin pi piti, volim gaz la vin pi gwo. Plis volim gaz la enpòtan, se pi wo (V – bn). Pi gwo (V – bn), se pi piti atraksyon ki genyen ant molekil gaz yo.
Nou ka di ke ekwasyon eta van der Waals la dekri eta gaz reyèl la pi byen pase ekwasyon gaz ideyal la. Lè presyon an ak dansite gaz la ase gwo, ekwasyon van der Waals la bay rezilta ki pi egzak. Si presyon gaz la pa twò gwo, alò (yon2 /v2) ak (V-bn) ka inyore, konsa ekwasyon eta Van der Waals la chanje an yon ekwasyon eta gaz ideyal.
