Van der Waals Equation of States

Van der Walls bụ aha onye ọkà mmụta physics nke mba Netherlands, JD van der Waals (1837-1923). Van der Waals Equation of State bụ nha nhata nke ọnọdụ gas, nke yiri nha nhata nke ọnọdụ gas zuru oke. Ihe dị iche bụ, nha nhata nke ọnọdụ gas zuru oke enweghị ike inye nsonaazụ ziri ezi ma ọ bụrụ na nrụgide na njupụta nke ezigbo gas buru ibu. Ebe nha nhata nke steeti Van der Waals nwere ike imepụta nsonaazụ ziri ezi karịa.

Ịdị adị nke nha nha a sitere n'aka Van der Waals, onye ghọtara oke nke nha nha nke ọnọdụ zuru oke. Waals, gbanwee nha nha nke ọnọdụ nke gas zuru oke, site na ịgbakwunye ọtụtụ ihe ndị na-emetụtakwa ọnọdụ gas n'ezie, mgbe nrụgide na njupụta nke gas n'ezie buru ibu.

Nrụgide gas na-agbanwe agbanwe na olu. Ọ bụrụ na nrụgide gas amụbaa, olu gas na-ebelata. N'aka nke ọzọ, ọ bụrụ na olu gas ebelata, nrụgide gas na-abawanye. Mgbe olu gas na-ebelata, njupụta gas na-abawanye (njupụta = oke / olu). A pụrụ ikwu na nrụgide ahụ na-adabara kpọmkwem na njupụta. Ọ bụrụ na nrụgide gas buru ibu, njupụta gas dịkwa ukwuu. N'aka nke ọzọ, ọ bụrụ na nrụgide gas dị obere, njupụta gas dịkwa obere. Nrụgide gas na-adabara kpọmkwem na okpomọkụ. Ọ bụrụ na nrụgide gas amụbaa, okpomọkụ gas na-abawanye. Anyị nwere ike ikwubi na ọ bụrụ na nrụgide gas abawanye, okpomọkụ na njupụta nke gas ahụ na-ebelata.

Mgbe olu gas na-ebelata, anya dị n'etiti molekul na-abịaru nso. Mgbe anya dị n'etiti molekul na-abịaru nso, molekul na-adọta ibe ha. Ọ dị ka mgbe e wetara otu ígwè nso na magnet. Ọ bụrụ na anya dị n'etiti magnet na ígwè ezuola oke, magnet ahụ enweghị ike ịdọpụta ígwè. Ma ọ bụrụ na anya dị n'etiti magnet na ígwè dị nso, a na-adọkpụ ígwè ahụ nso. Mgbe molekul na-achọ ịzọkọ, elektrọn dị n'èzí molekul ahụ na-achụpụ ibe ha (mkpọghachi eletriki). N'ihi ya, molekul enweghị ike ịrapara ọnụ. Site na nkọwa dị mkpirikpi a, a pụrụ ikwu na ike ndọda n'etiti molekul na-emetụta ọnọdụ gas.

Mgbe nrụgide gas buru ibu nke ọma, olu gas abụrụkwa obere, anya dị n'etiti molekul na-abịaru nso. Ebe ọ bụ na molekul nwekwara nha (dayameta atọm = 10 -10 m), mgbe ahụ anyị kwesịkwara ịtụle olu nke molekul ndị a.

Van der Waals na-ebelata nha nha nke steeti, na-atụle olu molekul na mmekọrịta dị n'etiti molekul. nha nha nke Van der Waals nwetara bụ nsonaazụ nke mgbanwe nke nha nha steeti gas kachasị mma PV = n R T. Van der Waals Nha nha nke Steeti:

Van der Waals Equation of State 1

P = nrụgide gas (N / m 2 = Pa)

V = olu gas ( m3 )

R = ihe na-agbanwe agbanwe nke gas zuru ụwa ọnụ (R = 8.315 J / mol. K = 8315 kJ / kmol. K)

T = okpomọkụ (K)

a = ihe na-agbanwe agbanwe (uru ya dabere na ike nke ndọta n'etiti molekul gas)

b = ihe na-agbanwe agbanwe (nke na-anọchite anya olu nke otu molekul gas)

n = Ọnụọgụ nke moles (mol)

bn = mkpokọta olu nke molekul gas

A na-enweta constants a na b site na nnwale. Ụkpụrụ na-agbanwe agbanwe a na b dabere na ụdị gas.

n2 V2 = oke quadratic nke ọnụọgụgụ moles (n) na square nke olu gas (V). Uru nke n2 V2 dabere na nrụgide na njupụta nke gas ahụ. Ọ bụrụ na nrụgide gas (P) buru ibu, mgbe ahụ olu gas (V) dị obere. V pere mpe, nke ka ukwuu bụ n2 V2Mgbe olu gas dị obere (n2 V2 buru ibu) anya dị n'etiti molekul na-adị nso. Ka anya dị n'etiti molekul na-eru nso, otú ahụ ka mmekọrịta dị n'etiti molekul ndị a si ka ukwuu (na-adakọ, na-adọkọta ọnụ). Ya mere, n2 V2 ọ bụ kpọmkwem nha nhata na ihe na-agbanweghi agbanwe (tụnyere ya na nha nhata van der Waals). Ka uru nke n na-abawanye2 V2, ka mma nke ndọta dị n'etiti molekul (a) si dị.
N'aka nke ọzọ, ọ bụrụ na nrụgide gas (P) dị obere, olu gas (V) ga-abawanye. Ka V na-apụta ìhè karị, otú ahụ ka n na-adị obere.2 V2Ala nke n2 V2, ike na-adọrọ adọrọ dị n'etiti molekul na-ebelata.

(V – bn) = Ọdịiche dị n'etiti olu gas na olu gas niile. B na-agbanwe agbanwe na-anọchite anya olu nke otu molekul gas. n = ọnụọgụ molekul. Ngwaahịa nke oge dị n'etiti b na n (bn) = olu gas niile. Ọ bụrụ na nrụgide gas (P) abawanye, olu gas (V) na-ebelata.

Nke pere mpe karịa, nke pere mpe karịa (V – bn). Nke a pụtara na anya dị n'etiti molekul na-abawanye, n'ezie, mmasị dị n'etiti molekul na-abawanye. N'aka nke ọzọ, ọ bụrụ na nrụgide gas ebelata, olu gas na-abawanye. Ka olu gas dị mkpa, otú ahụ ka ọ na-abawanye (V – bn). Ka ibu (V – bn), otú ahụ ka mmata dị n'etiti molekul gas na-ebelata.

Anyị nwere ike ikwu na nha nha nke steeti van der Waals na-akọwa ọnọdụ gas n'ezie nke ọma karịa nha nha gas zuru oke. Mgbe njupụta nrụgide na njupụta gas buru ibu nke ọma, nha nha van der Waals na-enye nsonaazụ ziri ezi karịa. Ọ bụrụ na nrụgide gas adịghị oke ibu, mgbe ahụ enwere ike ileghara ( 2 / V 2 ) na (V-bn) anya, ka nha nha steeti Van der Waals wee gbanwee gaa na nha nha steeti gas zuru oke.

Ahapụ a Comment