وان ډیر والز د هالنډي فزیک پوه، جي. ډي. وان ډیر والز (۱۸۳۷-۱۹۲۳) نوم دی. د وان ډیر والز د حالت معادله په حقیقت کې د ګاز معادله ده، چې د مثالي ګاز معادله د حالت سره ورته ده . توپیر دا دی چې د مثالي ګاز معادله نشي کولی دقیقې پایلې وړاندې کړي که چیرې د اصلي ګاز فشار او کثافت کافي وي. په هرصورت، د وان ډیر والز د حالت معادله کولی شي ډیرې دقیقې پایلې وړاندې کړي.
دا معادله د وان ډیر والز څخه سرچینه اخیستې وه، چا چې د مثالي ګاز معادلې حالت محدودیتونه پیژندل. والز د مثالي ګاز معادله د څو فکتورونو په اضافه کولو سره تعدیل کړه چې د اصلي ګاز حالت اغیزه کوي کله چې د اصلي ګاز فشار او کثافت په کافي اندازه لوړ وي.
لکه څنګه چې د ګاز فشار زیاتیږي، د ګاز تودوخه او کثافت هم زیاتیږي، پداسې حال کې چې د ګاز حجم کمیږي.
د ګاز فشار د حجم سره معکوس متناسب دی. که چیرې د ګاز فشار زیات شي، حجم کمیږي. برعکس، که چیرې د ګاز حجم کم شي، د ګاز فشار زیاتیږي. کله چې د ګاز حجم کم شي، د ګاز کثافت زیاتیږي (کثافت = کثافت = ډله / حجم). دا ویل کیدی شي چې فشار د کثافت سره مستقیم متناسب دی. که چیرې د ګاز فشار لوړ وي، نو د ګاز کثافت هم لوړ دی. برعکس، که چیرې د ګاز فشار ټیټ وي، نو د ګاز کثافت هم ټیټ دی. د ګاز فشار هم د تودوخې سره مستقیم متناسب دی. که چیرې د ګاز فشار زیات شي، د ګاز تودوخه زیاتیږي. موږ کولی شو پایله وکړو چې که چیرې د ګاز فشار زیات شي، د ګاز تودوخه او کثافت زیاتیږي، پداسې حال کې چې د ګاز حجم کمیږي.
کله چې د ګاز حجم کم شي، د مالیکولونو ترمنځ واټن نږدې کیږي. لکه څنګه چې د مالیکولونو ترمنځ واټن نږدې کیږي، مالیکولونه یو بل ته جذب کوي. دا د هغه وخت سره ورته ده کله چې د اوسپنې یوه ټوټه مقناطیس ته نږدې راوړل شي. که چیرې د مقناطیس او اوسپنې ترمنځ واټن کافي وي، مقناطیس نشي کولی اوسپنه جذب کړي. مګر که چیرې د مقناطیس او اوسپنې ترمنځ واټن نږدې وي، اوسپنه سمدلاسه نږدې کیږي. کله چې مالیکولونه د ټکر کولو په حال کې وي، د مالیکولونو بهر الکترونونه یو بل ته مخه کوي (برقی تکرار). په پایله کې، مالیکولونه نشي کولی یوځای پاتې شي. د دې لنډ وضاحت څخه، دا ویل کیدی شي چې د مالیکولونو ترمنځ د کشش ځواک د ګاز حالت هم اغیزه کوي.
کله چې د ګاز فشار په کافي اندازه لوړ وي او د ګاز حجم کوچنی وي، د مالیکولونو ترمنځ واټن نږدې کیږي. پدې حالت کې، مالیکولونه د ګاز تقریبا ټول حجم ډکوي. ځکه چې مالیکولونه هم اندازه لري (اټومي قطر = 10-10 متر )، موږ باید د دې مالیکولونو حجم هم په پام کې ونیسو.
د حالت معادله
وان ډیر والز د حالت معادله ترلاسه کړه، چې د مالیکولونو حجم او د مالیکولونو ترمنځ د تعاملاتو په پام کې نیولو سره ترسره شوه. د وان ډیر والز لخوا اخیستل شوی معادله د حالت PV = nRT د مثالي ګاز معادلې تعدیل دی.
معلومات:
P = د ګاز فشار (N/m 2 = Pa)
V = د ګاز حجم ( m3 )
R = د ګازو نړیوال ثابت (R = 8,315 J/mol.K = 8315 kJ/kmol.K)
T = تودوخه (K)
a = تجربوي ثابت (د هغې ارزښت د ګازو د مالیکولونو ترمنځ د کشش قوې پورې اړه لري)
b = تجربوي ثابت (د ګازو د مالیکولونو د یو مول حجم استازیتوب کوي)
n = د مولونو شمیر (مول)
bn = د ګازو د مالیکولونو ټول حجم
د a او b ثابتونکي په تجربوي ډول ترلاسه کیږي. د a او b ثابتونکو ارزښتونه د ګاز ډول پورې اړه لري.
n 2 / V 2 = د مولونو (n) د شمیر مربع د ګاز حجم (V) مربع سره تناسب. د n 2 / V 2 ارزښت د ګاز فشار او کثافت پورې اړه لري. که چیرې د ګاز فشار (P) لوی وي، نو د ګاز حجم (V) کوچنی وي. څومره چې V کوچنی وي، هغومره لوی وي n 2 / V 2. کله چې د ګاز حجم کوچنی وي (n 2 / V 2 لوی وي) د مالیکولونو ترمنځ واټن نږدې کیږي. څومره چې د مالیکولونو ترمنځ واټن نږدې وي، هغومره د مالیکولونو ترمنځ د تعامل امکان ډیر وي (ټکر، یو بل ته جذب). له همدې امله n 2 / V 2 مستقیم د ثابت a سره متناسب دی (د وان ډیر والز معادلې سره پرتله کړئ، کیڼ اړخ). د n 2 / V 2 ارزښت څومره لوی وي ، هغومره د مالیکولونو (a) ترمنځ د کشش ځواک ډیر وي. برعکس، که چیرې د ګاز فشار (P) کوچنی وي، نو د ګاز حجم (V) لوی کیږي. څومره چې V لوی وي، هغومره کوچنی n 2 / V 2 . څومره چې n 2 / V 2 کوچنی وي ، د مالیکولونو ترمنځ د کشش قوه هم کوچنۍ وي.
(V – bn) = د ګازو د حجم او د ګازو د مالیکولونو د ټول حجم ترمنځ توپیر. ثابت b د ګازو د مالیکولونو د یو مول حجم ښیي. n = د مولونو شمیر. د b او n (bn) محصول = د ګازو د مالیکولونو ټول حجم. که چیرې د ګازو فشار (P) ډیر وي، د ګازو حجم (V) کوچنی وي.
څومره چې V کوچنی وي، هغومره کوچنی وي (V – bn). دا پدې مانا ده چې د مالیکولونو ترمنځ واټن نږدې وي او البته د مالیکولونو ترمنځ د کشش قوه زیاته وي. برعکس، که چیرې د ګاز فشار ټیټ وي، د ګاز حجم زیات وي. څومره چې د ګاز حجم زیات وي، هغومره لوی وي (V – bn). څومره چې لوی وي (V – bn)، د ګازو د مالیکولونو ترمنځ د کشش قوه کوچنۍ وي.
موږ کولی شو ووایو چې د وین ډیر والز حالت معادله د مثالي ګاز معادلې په پرتله د حقیقي ګاز حالت ډیر په دقت سره بیانوي. کله چې د ګاز فشار او کثافت کافي لوی وي، د وین ډیر والز مساوات ډیر دقیق پایلې ورکوي. که چیرې د ګاز فشار ډیر لوی نه وي، نو (یو 2 / V 2 ) او (V-bn) له پامه غورځول کیدی شي، ترڅو د وین ډیر والز حالت معادله د مثالي ګاز حالت معادله شي.
