Van der Uolls - golland fizigi JD van der Vaalsning (1837-1923) ismi. Van der Vaals holat tenglamasi ideal gaz holat tenglamasiga o'xshash gaz holati tenglamasidir. Farqi shundaki, agar real gazning bosimi va zichligi yetarlicha katta bo'lsa, ideal gaz holat tenglamasi aniq natijalarni bera olmaydi. Van der Vaals holat tenglamasi esa aniqroq natijalarni berishi mumkin.
Bu tenglamaning mavjudligi ideal holat tenglamasining cheklovlarini anglagan Van der Waalsdan kelib chiqadi. Waals, haqiqiy gazning bosimi va zichligi katta bo'lganda, haqiqiy gaz holatiga ta'sir qiluvchi bir nechta omillarni qo'shish orqali ideal gazning holat tenglamasini o'zgartiradi.
Gaz bosimi hajmga teskari proportsionaldir. Agar gaz bosimi oshsa, gaz hajmi kamayadi. Aksincha, agar gaz hajmi kamaysa, gaz bosimi oshadi. Gaz hajmi kamayganda, gaz zichligi oshadi (zichlik = massa / hajm). Bosim zichlikka to'g'ridan-to'g'ri proportsional deyish mumkin. Agar gaz bosimi katta bo'lsa, gaz zichligi ham katta bo'ladi. Aksincha, agar gaz bosimi kichik bo'lsa, gaz zichligi ham kichik bo'ladi. Gaz bosimi ham haroratga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir. Agar gaz bosimi oshsa, gaz harorati oshadi. Xulosa qilishimiz mumkinki, agar gaz bosimi oshsa, gazning harorati va zichligi oshadi, shu bilan birga gaz hajmi kamayadi.
Gaz hajmi kamayganda, molekulalar orasidagi masofa yaqinlashadi. Molekulalar orasidagi masofa yaqinlashganda, molekulalar bir-biriga tortiladi. Bu xuddi temir bo'lagi magnitga yaqinlashtirilgandek. Agar magnit va temir orasidagi masofa yetarlicha uzoq bo'lsa, magnit temirni torta olmaydi. Ammo magnit va temir orasidagi masofa yaqin bo'lsa, temir yaqinlashadi. Molekulalar to'qnashmoqchi bo'lganda, molekulaning tashqi tomonidagi elektronlar bir-birini itaradi (elektr itarish). Natijada, molekulalar bir-biriga yopishib qololmaydi. Ushbu qisqacha tavsifdan shuni aytish mumkinki, molekulalar orasidagi tortishish kuchi gaz holatiga ta'sir qiladi.
Gaz bosimi yetarlicha katta bo'lganda va gaz hajmi kichrayib qolganda, molekulalar orasidagi masofa yaqinlashadi. Molekulalarning ham o'lchami borligi sababli (atom diametri = 10-10 m ), biz bu molekulalarning hajmini ham hisobga olishimiz kerak.
Van der Waals molekulyar hajm va molekulalar o'rtasida sodir bo'ladigan o'zaro ta'sirlarni hisobga olgan holda holat tenglamasini kamaytiradi. Van der Waals tomonidan olingan tenglama ideal gaz holati tenglamasi PV = n R T ning modifikatsiyasi natijasidir. Van der Waals holat tenglamasi:
P = gaz bosimi (N / m2 = Pa)
V = gaz hajmi ( m³ )
R = universal gaz doimiysi (R = 8.315 J / mol. K = 8315 kJ / kmol. K)
T = harorat (K)
a = empirik doimiy (qiymat gaz molekulalari orasidagi tortishish kuchiga bog'liq)
b = empirik doimiy (bir mol gaz molekulalarining hajmini ifodalaydi)
n = Mollar soni (mol)
bn = gaz molekulalarining umumiy hajmi
a va b konstantalari tajribalar orqali olinadi. a va b konstantalari gaz turiga bog'liq.
n2 / V.2 = mollar sonining (n) gaz hajmining kvadratiga (V) kvadrat nisbati. n ning qiymati2 / V.2 gazning bosimi va zichligiga bog'liq. Agar gaz bosimi (P) katta bo'lsa, u holda gaz hajmi (V) kichik bo'ladi. V qanchalik kichik bo'lsa, n shuncha katta bo'ladi.2 / V.2Gaz hajmi kichik bo'lganda (n2 / V.2 katta bo'lsa) molekulalar orasidagi masofa yaqinroq bo'ladi. Molekulalar orasidagi masofa qanchalik yaqin bo'lsa, bu molekulalar orasidagi o'zaro ta'sirlar (to'qnashuv, tortishish) shunchalik katta bo'ladi. Shuning uchun, n2 / V.2 doimiyga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir (van der Waals tenglamasi bilan solishtiring). n ning qiymati qanchalik katta bo'lsa,2 / V.2, molekulalar orasidagi tortishish kuchi qanchalik katta bo'lsa (a).
Aksincha, agar gaz bosimi (P) kichik bo'lsa, u holda gaz hajmi (V) kattalashadi. V qanchalik ko'zga ko'ringan bo'lsa, n shuncha kichik bo'ladi.2 / V.2n qanchalik past bo'lsa,2 / V.2, molekulalar orasidagi tortishish kuchi qanchalik past bo'lsa.
(V – bn) = Gaz hajmi va gaz molekulalarining umumiy hajmi o'rtasidagi farq. b doimiysi bir mol gaz molekulalarining hajmini ifodalaydi. n = mollar soni. b va n orasidagi vaqtning ko'paytmasi (bn) = gaz molekulalarining umumiy hajmi. Agar gaz bosimi (P) sezilarli darajada oshsa, u holda gaz hajmi (V) kichrayib boradi.
V qanchalik kichik bo'lsa, shuncha kichikroq (V – bn). Bu shuni anglatadiki, molekulalar orasidagi masofa oshadi va, albatta, molekulalar orasidagi tortishish kuchayadi. Aksincha, agar gaz bosimi kichrayib ketsa, gaz hajmi kattalashadi. Gaz hajmi qanchalik katta bo'lsa, shuncha katta (V – bn). Qancha katta (V – bn) bo'lsa, gaz molekulalari orasidagi tortishish kuch shunchalik kichik bo'ladi.
Aytishimiz mumkinki, van der Waals holati tenglamasi haqiqiy gaz holatini ideal gaz tenglamasiga qaraganda aniqroq tasvirlaydi. Bosim va gaz zichligi yetarlicha katta bo'lganda, van der Waals tenglamasi aniqroq natijalar beradi. Agar gaz bosimi juda katta bo'lmasa, ( 2 / V2 ) va (V-bn) ni e'tiborsiz qoldirish mumkin, shunda Van der Waals holati tenglamasi ideal gaz holati tenglamasiga o'zgaradi.
