Van der Waals Equation of States

Van der Walls no anaran'ilay mpahay fizika holandey, JD van der Waals (1837-1923). Ny Equation de l'Etat de Van der Waals dia equation de l'eau, mitovy amin'ny Equation de l'eta idealy. Ny mahasamihafa azy dia tsy afaka manome valiny marina ny equation de l'eta idealy raha toa ka lehibe loatra ny tsindry sy ny hakitroky ny enta-madinika. Raha toa kosa ka afaka mamokatra valiny marina kokoa ny Equation de l'Etat de Van der Waals.

Ny fisian'ity fampitoviana ity dia avy amin'i Van der Waals, izay nahatsapa ny fetran'ny fampitoviana amin'ny toetry ny idealy. Ny Waals, dia manova ny fampitoviana amin'ny toetry ny entona idealy, amin'ny alàlan'ny fanampiana anton-javatra maromaro izay misy fiantraikany amin'ny toetry ny entona tena izy, rehefa lehibe ny tsindry sy ny hakitroky ny entona tena izy.

Mifanohitra amin'ny habeny ny tsindrin'ny entona. Raha mitombo ny tsindrin'ny entona dia mihena ny habetsahan'ny entona. Mifanohitra amin'izany kosa, raha mihena ny habetsahan'ny entona dia mitombo ny tsindrin'ny entona. Rehefa mihena ny habetsahan'ny entona dia mitombo ny hakitroky ny entona (hakitroky = lanja / habetsahana). Azo lazaina fa mifanandrify mivantana amin'ny hakitroky ny tsindry. Raha lehibe ny tsindrin'ny entona dia lehibe ihany koa ny hakitroky ny entona. Mifanohitra amin'izany kosa, raha kely ny tsindrin'ny entona dia kely ihany koa ny hakitroky ny entona. Mifanohitra mivantana amin'ny mari-pana ihany koa ny tsindrin'ny entona. Raha mitombo ny tsindrin'ny entona dia mitombo ny mari-pana. Azontsika tsoahina fa raha mitombo ny tsindrin'ny entona dia mihena ny mari-pana sy ny hakitroky ny entona, raha mihena kosa ny habetsahan'ny entona.

Rehefa mihena ny haben'ny entona dia miha-akaiky ny elanelana misy eo amin'ny molekiola. Rehefa miha-akaiky ny elanelana misy eo amin'ny molekiola dia mifampisintona ireo molekiola. Toy ny hoe misy vy iray afatotra amin'ny andriamby. Raha lavitra ny elanelana misy eo amin'ny andriamby sy ny vy dia tsy afaka misintona vy ilay andriamby. Fa raha akaiky kosa ny elanelana misy eo amin'ny andriamby sy ny vy dia voasarika akaiky kokoa ilay vy. Rehefa mifandona ireo molekiola dia mifanilika ireo elektrôna eo ivelan'ny molekiola (fanilika elektrika). Vokatr'izany dia tsy afaka miraikitra ireo molekiola. Avy amin'ity famaritana fohy ity dia azo lazaina fa ny hery misintona eo amin'ny molekiola dia misy fiantraikany amin'ny toetran'ny entona.

Rehefa lehibe ampy ny tsindrin'ny entona, ary mihakely ny habetsahan'ny entona, dia miha-mifanakaiky ny elanelana misy eo amin'ireo molekiola. Satria manana habe ihany koa ny molekiola (savaivony atomika = 10 -10 m), dia mila mandinika ny habetsahan'ireo molekiola ireo koa isika.

Mampihena ny fitoviana amin'ny toetry ny entona i Van der Waals, raha jerena ny habetsaky ny molekiola sy ny fifandraisana mitranga eo amin'ny molekiola. Ny fitoviana azo avy amin'ny Van der Waals dia vokatry ny fanovana ny fitoviana amin'ny toetry ny entona idealy PV = n R T. Ny fitoviana amin'ny toetry ny entona i Van der Waals:

Van der Waals Equation of State 1

P = tsindrin'ny entona (N / m2 = Pa)

V = haben'ny entona ( m3 )

R = tsy miovaova entona manerantany (R = 8.315 J / mol. K = 8315 kJ / kmol. K)

T = mari-pana (K)

a = tsy miovaova empirika (miankina amin'ny herin'ny fifanintonana eo amin'ny molekiola entona ny sandany)

b = tsy miovaova empirika (maneho ny haben'ny molekiolan'ny entona iray)

n = Isan'ny mol (mol)

bn = ny totalin'ny molekiolan'ny entona

Azo amin'ny alalan'ny fanandramana ny tsy miovaova a sy b. Miankina amin'ny karazana entona ny sandan'ny tsy miovaova a sy b.

n2 /v2 = ny tahan'ny kuadratika amin'ny isan'ny mol (n) amin'ny efa-joro amin'ny haben'ny entona (V). Ny sandan'ny n2 /v2 miankina amin'ny tsindry sy ny hakitroky ny entona. Raha lehibe ny tsindrin'ny entona (P), dia kely ny haben'ny entona (V). Arakaraka ny maha kely ny V no maha lehibe ny n2 /v2Rehefa kely ny habetsaky ny entona (n2 /v2 (lehibe) ny elanelana misy eo amin'ny molekiola dia akaiky kokoa. Arakaraka ny maha akaiky ny elanelana misy eo amin'ny molekiola no maha lehibe kokoa ny fifandraisana misy eo amin'ireo molekiola ireo (mifandona, mifandona). Noho izany, n2 /v2 dia mifanandrify mivantana amin'ny tsy miovaova (ampitahao amin'ny fampitoviana van der Waals). Arakaraka ny maha-lehibe ny sandan'ny n2 /v2, arakaraka ny maha-lehibe ny fifanintonana eo amin'ireo molekiola (a).
Mifanohitra amin'izany, raha kely ny tsindrin'ny entona (P), dia mitombo ny habetsaky ny entona (V). Arakaraka ny maha-malaza ny V no maha-kely ny n2 /v2Arakaraka ny maha ambany ny n2 /v2, arakaraka ny maha-kely ny hery manintona eo amin'ireo molekiola.

(V – bn) = Fahasamihafana eo amin'ny haben'ny entona sy ny haben'ny molekiolan'ny entona manontolo. Ny tsy miovaova b dia maneho ny haben'ny molekiolan'ny entona iray. n = isan'ny molekiolan'ny entona. Ny vokatry ny fotoana eo anelanelan'ny b sy n (bn) = ny haben'ny molekiolan'ny entona manontolo. Raha mihalehibe ny tsindrin'ny entona (P), dia mihena ny haben'ny entona (V).

Arakaraka ny maha kely ny V no maha kely azy (V – bn). Midika izany fa mitombo ny elanelana misy eo amin'ny molekiola ary mazava ho azy fa mitombo ny fifanintonana eo amin'ny molekiola. Mifanohitra amin'izany kosa, raha mihakely ny tsindrin'ny entona no mihabetsaka ny haben'ny entona. Arakaraka ny maha lehibe ny haben'ny entona no maha avo azy (V – bn). Arakaraka ny maha lehibe azy (V – bn) no maha kely ny fifanintonana eo amin'ny molekiola entona.

Azontsika lazaina fa ny fampitoviana amin'ny toetry ny van der Waals dia mamaritra ny toetry ny entona tena izy amin'ny fomba marina kokoa noho ny fampitoviana amin'ny entona idealy. Rehefa lehibe ampy ny tsindry sy ny hakitroky ny entona, dia manome valiny marina kokoa ny fampitoviana van der Waals. Raha tsy lehibe loatra ny tsindrin'ny entona, dia azo tsinontsinoavina ny (an 2 / V 2 ) sy ny (V-bn), ka miova ho fampitoviana amin'ny toetry ny entona idealy ny fampitoviana amin'ny toetry ny Van der Waals.

Leave a Comment