معادلة فان دير فال للغاز الحقيقي Van der Waals

إن المعادلة العامة للغازات تطبق على حالة الغاز المثالي و تأخذ الشكل:

PV=nRT

في حين الغاز الحقيقي لا تنطبق عليه شروط الغاز المثالي فهو يحيد عنها بعاملين جعلت من المعادلة أعلاه غير صحيحة وتحتاج الى التعديل وهناك اثنان كالاتي :

1-الحيود الناتج عن إهمال حجوم الجزيئات
الحجم المقاس V_meas في PV = nRT يمثل حاصل جمع حجم الجزيئات(nb) وهو الحجم المستبعد في قانون الغاز المثالي مضافاً إليه حجم الحيز الفارغ والخالي من الجزيئات والذي يسمى الحجم المثالي ( V_ideal ) :

V_meas = V_ideal + nb

حيث ( b ) الحجم الذاتي لمول واحد من الجزيئات تعتمد قيمتها على طبيعة الغاز وهي ثابتة للغاز الواحد وتقدر من واقع النتائج التجريبية العملية و n عدد مولات الغاز، ويمكن وضع العلاقة أعلاه بالشكل التالي:

V_ideal = V_meas – nb

2- الحيود بسبب إهمال قوى التجاذب بين الجزيئات.
الضغط المثالي P_ideal هو الضغط الناتج فيما لم يحدث تجاذب بين الجزيئات ، P_meas الضغط الملاحظ أو المقاس في وجود تجاذب بين الجزيئات وهو أقل من الضغط المثالي المتوقع بمقدار ΔP

P_ideal = P_meas + ΔP

ويتناسب مقدار النقص في الضغط ΔP مع عدد الاصطدامات ومع قوة الإصطدام وكلاهما يتناسب مع التركيز ويحتاج الاصطدام الواحد جزيئتين أي

حيث a ثابت التناسب يعتمد على قوى التجاذب وهو ثابت للغاز الواحد وتقاس قيمته عمليا.

وبجمع هذه المصطلحات نحصل على معادلة فان ديرفالز :

مقالات قد تفيدك :