Ko Van der Waals te ingoa o tētahi tohunga ahupūngao Tatimana, a J.D. van der Waals (1837–1923). Ko te whārite āhua o van der Waals he whārite hau āhua, he rite ki te whārite hau āhua pai . Ko te rerekētanga, kāore e taea e te whārite hau āhua pai te whakarato hua tika mena he nui te pēhanga me te mātotoru o te hau tūturu. Heoi, ka taea e te whārite āhua o van der Waals te whakarato hua tika ake.
I ahu mai tēnei whārite i a Van der Waals, nāna i mōhio ki ngā herenga o te whārite hau pai o te āhua. I whakarerekētia e Waals te whārite hau pai o te āhua mā te tāpiri i ētahi āhuatanga e awe ana i te āhua o te hau tūturu ina tino teitei te pēhanga me te mātotoru o te hau tūturu.
Ka piki ake te pehanga o te hau, ka piki ake anō hoki te pāmahana me te mātotoru o te hau, ā, ka heke te rōrahi o te hau.
He rite te pēhanga hau ki te rōrahi. Mēnā ka piki te pēhanga hau, ka heke te rōrahi. I tetahi atu taha, ki te heke te rōrahi hau, ka piki te pēhanga hau. Ina heke te rōrahi hau, ka piki te mātotoru hau (mātotoru = mātotoru = papatipu / rōrahi). Ka taea te kī he rite tonu te pēhanga ki te mātotoru. Mēnā he teitei te pēhanga hau, he teitei anō hoki te mātotoru hau. I tetahi atu taha, ki te iti te pēhanga hau, he iti anō hoki te mātotoru hau. He rite tonu te pēhanga hau ki te pāmahana. Mēnā ka piki te pēhanga hau, ka piki te pāmahana hau. Ka taea e tātou te whakatau mēnā ka piki te pēhanga hau, ka piki te pāmahana me te mātotoru hau, engari ka heke te rōrahi hau.
Ina heke te rōrahi o te hau, ka tata haere te tawhiti i waenga i ngā ngota. Ina tata haere te tawhiti i waenga i ngā ngota, ka kukume ngā ngota tetahi ki tetahi. He rite tonu ki te whakatata o tētahi wahi rino ki tētahi aukume. Mena he tawhiti te tawhiti i waenga i te aukume me te rino, kāore e taea e te aukume te kukume i te rino. Engari ki te tata te tawhiti i waenga i te aukume me te rino, ka kukumea tonutia te rino kia tata. Ina tata te tukinga o ngā ngota, ka panaia e ngā irahiko i waho o ngā ngota tetahi ki tetahi (panaia hiko). Nō reira, kāore e taea e ngā ngota te piri tahi. Mai i tēnei whakamārama poto, ka taea te kī ko te kaha kukume i waenga i ngā ngota ka pā ki te āhua o te hau.
Ina teitei te pēhanga o te hau, ā, he iti te rahinga o te hau, ka tata te tawhiti i waenga i ngā ngota. I tēnei wā, ka whakakīia e ngā ngota te nuinga o te rahinga o te hau. Nā te mea he rahi anō hoki ngā ngota (te whānui ngota = 10-10 m ), me whai whakaaro anō hoki tātou ki te rahinga o ēnei ngota.
Whārite o te āhua
I ahu mai a Van der Waals i tētahi whārite āhua, me te whakaaro ki te rōrahi o ngā ngota me ngā taunekeneke e puta ana i waenga i ngā ngota. Ko te whārite i ahu mai i a Van der Waals he whakarerekētanga o te whārite hau pai o te āhua PV = nRT.
Ngā Mōhiohio:
P = Pēhanga hau (N/m2 = Pa)
V = Te rōrahi hau ( m3 )
R = Pūmau hau whānui (R = 8,315 J/mol.K = 8315 kJ/kmol.K)
T = Te pāmahana (K)
a = Pūmau ā-whakamātautau (ko tōna uara e whakawhirinaki ana ki te kaha kukume i waenga i ngā ngota hau)
b = pūmau ā-wheako (e tohu ana i te rōrahi o te kotahi mole o ngā ngota hau)
n = Te maha o ngā mole (mol)
bn = Te tapeke o ngā ngota hau
Ka whiwhihia ngā pūmau a me b mā te whakamātautau. Ko ngā uara o ngā pūmau a me b ka whakawhirinaki ki te momo hau.
n 2 / V 2 = te ōwehenga o te tapawhā o te maha o ngā mole (n) ki te tapawhā o te rōrahi hau (V). Ko te uara o n 2 / V 2 e whakawhirinaki ana ki te pēhanga me te mātotoru o te hau. Mena he nui te pēhanga hau (P), ka iti te rōrahi hau (V). Ko te iti o te V, ka nui ake te n 2 / V 2. Ina iti te rōrahi hau (he nui te n 2 / V 2 ) ka tata ake te tawhiti i waenga i ngā ngota. Ko te tata ake o te tawhiti i waenga i ngā ngota, ka nui ake te tūponotanga o te taunekeneke i waenga i ngā ngota (te tukinga, te kukume tetahi ki tetahi). Nō reira, he ōrite tika te n 2 / V 2 ki te pūmau a (whakatairite ki te whārite van der Waals, taha maui). Ko te nui ake o te uara o n 2 / V 2 , ka nui ake te kaha kukume i waenga i ngā ngota (a). I tetahi atu taha, ki te iti te pēhanga hau (P), ka nui ake te rōrahi hau (V). Ko te nui ake o te V, ka iti ake te n 2 / V 2 . Ka iti ake te n 2 / V 2 , ka iti ake anō hoki te kaha kukume i waenga i ngā ngota.
(V – bn) = Te rerekētanga i waenga i te rōrahi hau me te rōrahi katoa o ngā ngota hau. Ko te pūmau b e whakaatu ana i te rōrahi o te kotahi mole o ngā ngota hau. n = te maha o ngā mole. Ko te hua o b me n (bn) = te rōrahi katoa o ngā ngota hau. Mena he nui ake te pēhanga hau (P), he iti ake te rōrahi hau (V).
Ko te iti o te V, ko te iti ake (V – bn). Ko te tikanga tēnei he tata ake te tawhiti i waenga i ngā ngota, ā, he nui ake te kaha kukume i waenga i ngā ngota. I tetahi atu taha, ki te iti ake te pēhanga hau, ka nui ake te rōrahi hau. Ko te nui ake o te rōrahi hau, ka nui ake (V – bn). Ko te nui ake (V – bn), ka iti ake te kaha kukume i waenga i ngā ngota hau.
Ka taea e tātou te kī he tika ake te whakaahua a te whārite āhua o van der Waals i te āhua o te hau tūturu i te whārite hau pai. Ina nui te pēhanga me te mātotoru o te hau, ka tika ake ngā hua o te whārite van der Waals. Mena kāore i te nui rawa te pēhanga hau, ka taea te wareware i te (an 2 / V 2 ) me te (V-bn), kia huri ai te whārite āhua o van der Waals hei whārite āhua hau pai.
