Ван дер Валс номи физики ҳолландӣ, Ҷ.Д. ван дер Ваалс (1837-1923) аст. Муодилаи ҳолати Ван дер Ваалс муодилаи ҳолати газ аст, ки ба муодилаи ҳолати гази идеалӣ монанд аст. Фарқият дар он аст, ки муодилаи ҳолати гази идеалӣ наметавонад натиҷаҳои дақиқ диҳад, агар фишор ва зичии гази воқеӣ ба қадри кофӣ калон бошад. Дар ҳоле ки муодилаи ҳолати Ван дер Ваалс метавонад натиҷаҳои дақиқтар диҳад.
Мавҷудияти ин муодила аз Ван дер Ваалс сарчашма мегирад, ки маҳдудиятҳои муодилаи ҳолати идеалиро дарк кард. Ваалс муодилаи ҳолати гази идеалиро бо илова кардани якчанд омилҳое, ки ба ҳолати воқеии газ таъсир мерасонанд, вақте ки фишор ва зичии гази воқеӣ калон аст, тағир медиҳад.
Фишори газ ба ҳаҷм мутаносиб аст. Агар фишори газ зиёд шавад, ҳаҷми газ кам мешавад. Баръакс, агар ҳаҷми газ кам шавад, фишори газ зиёд мешавад. Вақте ки ҳаҷми газ кам мешавад, зичии газ зиёд мешавад (зичӣ = масса / ҳаҷм). Гуфтан мумкин аст, ки фишор ба зичӣ мутаносиб аст. Агар фишори газ калон бошад, зичии газ низ калон аст. Баръакс, агар фишори газ хурд бошад, зичии газ низ хурд аст. Фишори газ низ ба ҳарорат мутаносиб аст. Агар фишори газ зиёд шавад, ҳарорати газ зиёд мешавад. Мо метавонем хулоса барорем, ки агар фишори газ зиёд шавад, ҳарорат ва зичии газ кам мешавад, дар ҳоле ки ҳаҷми газ кам мешавад.
Вақте ки ҳаҷми газ кам мешавад, масофаи байни молекулаҳо наздиктар мешавад. Вақте ки масофаи байни молекулаҳо наздиктар мешавад, молекулаҳо якдигарро ҷалб мекунанд. Ин мисли он аст, ки пораи оҳан ба магнит наздик карда мешавад. Агар масофаи байни магнит ва оҳан ба қадри кофӣ дур бошад, магнит наметавонад оҳанро кашад. Аммо агар масофаи байни магнит ва оҳан наздик бошад, оҳан наздиктар мешавад. Вақте ки молекулаҳо ба бархӯрд наздик мешаванд, электронҳои беруни молекула якдигарро тела медиҳанд (талаби барқӣ). Дар натиҷа, молекулаҳо наметавонанд ба ҳам часпанд. Аз ин тавсифи мухтасар метавон гуфт, ки қувваи кашидани молекулаҳо ба ҳолати газ таъсир мерасонад.
Вақте ки фишори газ ба қадри кофӣ калон мешавад ва ҳаҷми газ хурд мешавад, масофаи байни молекулаҳо наздиктар мешавад. Азбаски молекулаҳо инчунин андоза доранд (диаметри атомӣ = 10-10 м), пас мо бояд ҳаҷми ин молекулаҳоро низ ба назар гирем.
Ван дер Ваалс муодилаи ҳолатро кам мекунад, бо назардошти ҳаҷми молекулавӣ ва таъсири мутақобилаи байни молекулаҳо. Муодилаи ҳосилшуда аз ҷониби Ван дер Ваалс натиҷаи тағир додани муодилаи ҳолати гази идеалӣ PV = n R T мебошад. Муодилаи ҳолати Ван дер Ваалс:
P = фишори газ (Н / м2 = Па)
V = ҳаҷми газ (м3)
R = доимии гази универсалӣ (R = 8.315 Ҷ / мол. К = 8315 кҶ / кмоль. К)
T = ҳарорат (K)
a = доимии эмпирикӣ (арзиш аз қувваи кашиш байни молекулаҳои газ вобаста аст)
b = доимии эмпирикӣ (ки ҳаҷми як мол молекулаҳои газро ифода мекунад)
n = Шумораи молҳо (мол)
bn = ҳаҷми умумии молекулаҳои газ
Константаҳои a ва b тавассути таҷрибаҳо ба даст оварда мешаванд. Арзишҳои доимии a ва b аз намуди газ вобастаанд.
n2 / В.2 = таносуби квадратии шумораи молҳо (n) ба квадрати ҳаҷми газ (V). Қимати n2 / В.2 аз фишор ва зичии газ вобаста аст. Агар фишори газ (P) калон бошад, пас ҳаҷми газ (V) хурд аст. Ҳар қадар V хурдтар бошад, ҳамон қадар n калон мешавад.2 / В.2Вақте ки ҳаҷми газ хурд аст (n2 / В.2 калон аст) масофаи байни молекулаҳо наздиктар аст. Ҳар қадар масофаи байни молекулаҳо наздиктар бошад, ҳамон қадар таъсири мутақобилаи байни ин молекулаҳо (бархӯрд, ба ҳам кашидан) зиёдтар мешавад. Аз ин рӯ, n2 / В.2 ба як доимӣ мустақиман мутаносиб аст (бо муодилаи ван дер Ваалс муқоиса кунед). Ҳар қадар арзиши n калонтар бошад2 / В.2, ҳар қадар ҷозиба байни молекулаҳо (а) зиёдтар бошад.
Баръакс, агар фишори газ (P) хурд бошад, ҳаҷми газ (V) калон мешавад. Ҳар қадар V намоёнтар бошад, n ҳамон қадар хурдтар мешавад.2 / В.2Ҳар қадар n пасттар бошад2 / В.2, ҳар қадар қувваи ҷозиба байни молекулаҳо камтар бошад.
(V – bn) = Фарқи байни ҳаҷми газ ва ҳаҷми умумии молекулаҳои газ. Доимии b ҳаҷми як моли молекулаҳои газро ифода мекунад. n = шумораи молҳо. Зарби вақт байни b ва n (bn) = ҳаҷми умумии молекулаҳои газ. Агар фишори газ (P) назаррастар шавад, пас ҳаҷми газ (V) хурдтар мешавад.
Ҳар қадар V хурдтар бошад, ҳамон қадар хурдтар (V – bn). Ин маънои онро дорад, ки масофаи байни молекулаҳо зиёд мешавад ва албатта, кашиши байни молекулаҳо зиёд мешавад. Баръакс, агар фишори газ хурдтар шавад, ҳаҷми газ низ калон мешавад. Ҳар қадар ҳаҷми газ назаррас бошад, ҳамон қадар (V – bn) баландтар мешавад. Ҳар қадар (V – bn) калонтар бошад, кашиши байни молекулаҳои газ ҳамон қадар хурдтар мешавад.
Мо метавонем бигӯем, ки муодилаи ҳолати ван дер Ваалс ҳолати воқеии газро нисбат ба муодилаи гази идеалӣ дақиқтар тавсиф мекунад. Вақте ки фишор ва зичии газ ба қадри кофӣ калон бошанд, муодилаи ван дер Ваалс натиҷаҳои дақиқтар медиҳад. Агар фишори газ он қадар калон набошад, пас (ан2 / В.2) ва (V-bn)-ро нодида гирифтан мумкин аст, бинобар ин муодилаи ҳолати Ван-дер-Ваалс ба муодилаи ҳолати гази идеалӣ табдил меёбад.
