معادلة الحالة Equation Of State

معادلة تربط فيما بين الضغط P و الحجم V و درجة الحرارة المطلقة T و كمية المادة n . و أبسط أشكال هذه العلاقة هي معادلة الغاز المثالي ، حيث :

PV = nRT

حيث R ثابت يسمى الثابت العام للغازات لأن له نفس القيمة لجميع الغازات و قيمته 0.0821 لتر.ضغط جوي/مول. كيلوجرام ، و سميت بذلك لأنها تربط بين تلك المتغيرات ( P,V,n,T ) التي تحدد الخواص الفيزيائية للغاز . و جزيئات الغازات المثالية لا يوجد رابط بينها و ليس لها حجم فعــلي لذلك فهي نقاط مجردة . إن الغازات المثالية الفرضية فقط هي التي تمتثل تماما  للنص الرياضي لقانون الغاز المثالي و عندما يقترب غاز حقيقي كثيرا من الامتثال لقانون الغاز المثالي يقال بأن تصرفه مثالي و بالتالي يمكن استعمال قانون الغاز المثالي لوصف تصرفها بدقة معقولة .

و الشكل الأكثر صحة لمعادلة الحالة هو :

( p + k )( V − nb ) = nRT

حيث k عامل يشير إلى الضغط المنخفض على جدران الوعاء كنتيجة لقوى التجاذب بين الجزيئات و nb الحجم الذي تشغلها الجزيئات بحد ذاتها عندما يكون الضغط عال جدا . و حيث أن :

k = n²a/V₂

حيث a ثابت التناسب و يعتمد على قوى التجاذب بين الجزيئات ، فإن المعادلة المعدلة للغاز المثالي يمكن أن تكتب كما يلي :

( p + [n²a/V₂] )( V − nb ) = nRT

و المعادلة السابقة تسمى بمعادلة فان دير فال للغاز الحقيقي .

مقالات قد تفيدك :