وان ډیر والز د هالنډي فزیک پوه، جي ډي وان ډیر والز (۱۸۳۷-۱۹۲۳) نوم دی. د وان ډیر والز د حالت معادله د ګاز د حالت معادله ده، چې د مثالي ګاز د حالت معادله ته ورته ده. توپیر دا دی چې، د مثالي ګاز د حالت معادله نشي کولی دقیقې پایلې ورکړي که چیرې د اصلي ګاز فشار او کثافت کافي وي. پداسې حال کې چې د وان ډیر والز د حالت معادله کولی شي ډیرې دقیقې پایلې تولید کړي.
د دې معادلې شتون د وان ډیر والز څخه سرچینه اخلي، چا چې د مثالي حالت د معادلې محدودیتونه درک کړل. والز، د مثالي ګاز د حالت معادله تعدیل کړئ، د څو فکتورونو په اضافه کولو سره چې د اصلي ګاز حالت هم اغیزه کوي، کله چې د اصلي ګاز فشار او کثافت لوی وي.
د ګاز فشار د حجم سره معکوس متناسب دی. که چیرې د ګاز فشار زیات شي، د ګاز 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 = ډله / حجم). دا ویل کیدی شي چې فشار مستقیم د کثافت سره متناسب دی. که چیرې د ګاز فشار لوی وي، د ګاز کثافت هم لوی وي. برعکس، که چیرې د ګاز فشار کوچنی وي، د ګاز کثافت هم کوچنی وي. د ګاز فشار هم مستقیم د تودوخې سره 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، پداسې حال کې چې د ګاز حجم کمیږي.
کله چې د ګاز حجم کم شي، د مالیکولونو ترمنځ واټن نږدې کیږي. کله چې د مالیکولونو ترمنځ واټن نږدې شي، مالیکولونه یو بل ته متوجه کیږي. دا داسې ده لکه کله چې د اوسپنې یوه ټوټه مقناطیس ته نږدې شي. که چیرې د مقناطیس او اوسپنې ترمنځ واټن کافي وي، مقناطیس نشي کولی اوسپنه راوباسي. مګر که چیرې د مقناطیس او اوسپنې ترمنځ واټن نږدې وي، اوسپنه نږدې راوباسي. کله چې مالیکولونه د ټکر په حال کې وي، د مالیکول په بهر کې الکترونونه یو بل ته شا اړوي (برقی تکرار). په پایله کې، مالیکولونه نشي کولی یوځای ودریږي. د دې لنډ وضاحت څخه، دا ویل کیدی شي چې د مالیکولونو ترمنځ د کشولو ځواک د ګاز حالت اغیزه کوي.
کله چې د ګاز فشار کافي لوی وي، او د ګاز حجم کوچنی شي، د مالیکولونو ترمنځ واټن نږدې کیږي. ځکه چې مالیکولونه هم اندازه لري (اټومي قطر = 10 -10 متر)، نو موږ باید د دې مالیکولونو حجم هم په پام کې ونیسو.
وان ډیر والز د حالت معادله کموي، د مالیکولي حجم او د مالیکولونو ترمنځ د تعاملاتو په پام کې نیولو سره. د وان ډیر والز لخوا اخیستل شوی مساوات د مثالي ګاز حالت معادله PV = n R T د تعدیل پایله ده. د وان ډیر والز د حالت معادله:
P = د ګاز فشار (N / m 2 = Pa)
V = د ګاز حجم ( m3 )
R = نړیوال ګاز ثابت (R = 8.315 J / mol. K = 8315 kJ / kmol. K)
T = تودوخه (K)
a = تجربوي ثابت (ارزښت د ګازو د مالیکولونو ترمنځ د جذب 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
ثابت a او b د تجربو له لارې ترلاسه کیږي. د a او b ثابت ارزښتونه د ګاز ډول پورې اړه لري.
n2 / وی2 = د مولونو (n) د شمیر څلور اړخیزه تناسب د ګاز د حجم (V) مربع سره. د n ارزښت2 / وی2 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، هومره یې n لوی وي2 / وی2. کله چې د ګاز حجم کوچنی وي (n2 / وی2 (لوی دی) د مالیکولونو ترمنځ واټن نږدې دی. د مالیکولونو ترمنځ واټن نږدې دی، د دې مالیکولونو ترمنځ تعاملات (ټکر، یو بل سره کش کول) ډیر دي. له همدې امله، n2 / وی2 د ثابت سره مستقیم متناسب دی (د وان ډیر والز معادلې سره پرتله کړئ). د n ارزښت څومره لوی وي2 / وی2، د مالیکولونو ترمنځ جذابیت ډیر وي (a).
برعکس، که چیرې د ګاز فشار (P) کوچنی وي، نو د ګاز حجم (V) لوی کیږي. څومره چې V ډیر څرګند وي، کوچنی n2 / وی2. هر څومره چې ټیټ وي n2 / وی2، د مالیکولونو ترمنځ د کشش قوه ټیټه 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 استازیتوب کوي. n = د مولونو شمیر. د b او n (bn) ترمنځ د وخت محصول = د ګازو د مالیکولونو ټول حجم. که چیرې د ګازو فشار (P) ډیر مهم شي، نو د ګازو حجم (V) کوچنی کیږي.
څومره چې V کوچنی وي، هومره کوچنی وي (V – bn). دا پدې مانا ده چې د مالیکولونو ترمنځ واټن زیاتیږي او البته، د مالیکولونو ترمنځ کشش زیاتیږي. برعکس، که چیرې د ګاز فشار کوچنی شي، د ګاز حجم لوی کیږي. د ګاز حجم څومره چې د پام وړ وي، هومره لوړ وي (V – bn). څومره چې لوی وي (V – bn)، د ګازو د مالیکولونو ترمنځ کشش کوچنی وي.
موږ کولی شو ووایو چې د وان ډیر والز حالت معادله د ګاز اصلي حالت د مثالي ګاز معادلې په پرتله ډیر په دقت سره بیانوي. کله چې فشار او د ګاز کثافت کافي لوی وي، د وان 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 وان ډیر والز حالت معادله د مثالي ګاز حالت معادله بدل شي.
