Van der Walls huwa l-isem tal-fiżiku Olandiż, JD van der Waals (1837-1923). L-Ekwazzjoni tal-Istat ta' Van der Waals hija ekwazzjoni tal-istat ta' gass, simili għall-ekwazzjoni tal-istat ta' gass ideali. Id-differenza hi li l-ekwazzjoni tal-istat ta' gass ideali ma tistax tipprovdi riżultati preċiżi jekk il-pressjoni u d-densità tal-gass reali huma kbar biżżejjed. Filwaqt li l-Ekwazzjoni tal-Istat ta' Van der Waals tista' tipproduċi riżultati aktar preċiżi.
L-eżistenza ta' din l-ekwazzjoni toriġina minn Van der Waals, li rrealizza l-limitazzjonijiet tal-ekwazzjoni ta' stat ideali. Waals, jimmodifika l-ekwazzjoni tal-istat tal-gass ideali, billi jżid diversi fatturi li jinfluwenzaw ukoll il-kundizzjoni reali tal-gass, meta l-pressjoni u d-densità tal-gass reali jkunu kbar.
Il-pressjoni tal-gass hija inversament proporzjonali għall-volum. Jekk il-pressjoni tal-gass tiżdied, il-volum tal-gass jonqos. Bil-maqlub, jekk il-volum tal-gass jonqos, il-pressjoni tal-gass tiżdied. Meta l-volum tal-gass jonqos, id-densità tal-gass tiżdied (densità = massa / volum). Jista' jingħad li l-pressjoni hija direttament proporzjonali għad-densità. Jekk il-pressjoni tal-gass hija kbira, id-densità tal-gass hija wkoll kbira. Bil-maqlub, jekk il-pressjoni tal-gass hija żgħira, id-densità tal-gass hija wkoll żgħira. Il-pressjoni tal-gass hija wkoll direttament proporzjonali għat-temperatura. Jekk il-pressjoni tal-gass tiżdied, it-temperatura tal-gass tiżdied. Nistgħu nikkonkludu li jekk il-pressjoni tal-gass tiżdied, it-temperatura, u d-densità tal-gass, filwaqt li l-volum tal-gass jonqos.
Meta l-volum tal-gass jonqos, id-distanza bejn il-molekuli tersaq eqreb. Meta d-distanza bejn il-molekuli tersaq eqreb, il-molekuli jattiraw lil xulxin. Huwa bħal meta biċċa ħadid tinġieb qrib kalamita. Jekk id-distanza bejn il-kalamita u l-ħadid hija 'l bogħod biżżejjed, il-kalamita ma tistax tiġbed il-ħadid. Imma jekk id-distanza bejn il-kalamita u l-ħadid hija qrib, il-ħadid jinġibed eqreb. Meta l-molekuli jkunu se jaħbtu ma' xulxin, l-elettroni fuq barra tal-molekula jirripellaw lil xulxin (repulsjoni elettrika). B'riżultat ta' dan, il-molekuli ma jistgħux jeħlu flimkien. Minn din id-deskrizzjoni qasira, jista' jingħad li l-forza tal-ġbid bejn il-molekuli tinfluwenza l-kundizzjoni tal-gass.
Meta l-pressjoni tal-gass tkun kbira biżżejjed, u l-volum tal-gass jiċkien, id-distanza bejn il-molekuli tiċkien. Minħabba li l-molekuli għandhom ukoll daqs (dijametru atomiku = 10 -10 m), allura rridu nikkunsidraw ukoll il-volum ta' dawn il-molekuli.
Van der Waals inaqqas ekwazzjoni tal-istat, billi jikkunsidra l-volum molekulari u l-interazzjonijiet li jseħħu bejn il-molekuli. L-ekwazzjoni derivata minn Van der Waals hija r-riżultat tal-modifika tal-ekwazzjoni tal-istat ideali tal-gass PV = n R T. L-Ekwazzjoni tal-Istat ta' Van der Waals:
P = pressjoni tal-gass (N / m2 = Pa)
V = volum tal-gass ( m³ )
R = kostanti universali tal-gass (R = 8.315 J / mol. K = 8315 kJ / kmol. K)
T = temperatura (K)
a = kostanti empirika (il-valur jiddependi fuq il-forza ta' attrazzjoni bejn il-molekuli tal-gass)
b = kostanti empirika (li tirrappreżenta l-volum ta' molekuli tal-gass)
n = Numru ta' moli (mol)
bn = volum totali ta' molekuli tal-gass
Il-kostanti a u b jinkisbu permezz ta' esperimenti. Il-valuri kostanti a u b jiddependu mit-tip ta' gass.
n2 /V2 = il-proporzjon kwadratiku tan-numru ta' moli (n) mal-kwadru tal-volum tal-gass (V). Il-valur ta' n2 /V2 jiddependi fuq il-pressjoni u d-densità tal-gass. Jekk il-pressjoni tal-gass (P) hija kbira, allura l-volum tal-gass (V) huwa żgħir. Iktar ma jkun żgħir V, iktar ikun kbir n2 /V2Meta l-volum tal-gass ikun żgħir (n2 /V2 hija kbira) id-distanza bejn il-molekuli hija eqreb. Iktar ma tkun qrib id-distanza bejn il-molekuli, akbar ikunu l-interazzjonijiet bejn dawn il-molekuli (ħabta, ġibda flimkien). Għalhekk, n2 /V2 hija direttament proporzjonali għal kostanti (qabbel mal-ekwazzjoni ta' van der Waals). Iktar ma jkun kbir il-valur ta' n2 /V2, iktar ma tkun kbira l-attrazzjoni bejn il-molekuli (a).
Bil-maqlub, jekk il-pressjoni tal-gass (P) hija żgħira, allura l-volum tal-gass (V) isir kbir. Iktar ma jkun prominenti V, iżgħar ikun n2 /V2Iktar ma jkun baxx in-n2 /V2, iktar ma tkun baxxa l-forza attraenti bejn il-molekuli.
(V – bn) = Id-differenza bejn il-volum tal-gass u l-volum totali tal-molekuli tal-gass. Il-kostanti b tirrappreżenta l-volum ta' molekuli tal-gass. n = numru ta' molekuli. Il-prodott tal-ħin bejn b u n (bn) = il-volum totali tal-molekuli tal-gass. Jekk il-pressjoni tal-gass (P) issir aktar sinifikanti, allura l-volum tal-gass (V) jiċkien.
Iktar ma jkun żgħir V, iżgħar (V – bn). Dan ifisser li d-distanza bejn il-molekuli tiżdied u, naturalment, l-attrazzjoni bejn il-molekuli tiżdied. Bil-maqlub, jekk il-pressjoni tal-gass tiċkien, il-volum tal-gass jikber. Iktar ma jkun sinifikanti l-volum tal-gass, ogħla (V – bn). Iktar ma jkun kbir (V – bn), iżgħar tkun l-attrazzjoni bejn il-molekuli tal-gass.
Nistgħu ngħidu li l-ekwazzjoni tal-istat ta' van der Waals tiddeskrivi l-istat reali tal-gass b'mod aktar preċiż mill-ekwazzjoni tal-gass ideali. Meta l-pressjoni u d-densità tal-gass ikunu kbar biżżejjed, l-ekwazzjoni ta' van der Waals tagħti riżultati aktar preċiżi. Jekk il-pressjoni tal-gass ma tkunx kbira wisq, allura (an2 / V2 ) u (V-bn) jistgħu jiġu injorati, sabiex l-ekwazzjoni tal-istat ta' Van der Waals tinbidel għal ekwazzjoni tal-istat ta' gass ideali.
