Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » معادلة فان دير فالس للحالة

معادلة فان دير فالس للحالة

1873
  • Johannes Diderik van der Waals
مختبر القرن التاسع عشر مع معادلة فان دير فال والأدوات العلمية.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

معادلة حالة لسائل تُعدّل قانون الغاز المثالي لتقريب سلوك الغازات الحقيقية، يُدخل هذا النموذج مُعاملين: α لحساب قوى التجاذب بين الجزيئات بعيدة المدى (قوى فان دير فالس)، و β لحساب... حجم محدود يشغلها جزيئات الغاز. المعادلة هي [latex](P + frac{an^2}{V^2})(V – nb) = nRT[/latex].

مثّلت معادلة فان دير فالس للحالة تطورًا رائدًا في الديناميكا الحرارية، إذ قدمت أول وصف واقعي للغازات الحقيقية وتكثفها إلى سوائل. تبدأ هذه المعادلة بقانون الغاز المثالي، PV = nRT، وتُطبّق تصحيحين أساسيين. يتناول التصحيح الأول الحجم. في الغاز المثالي، تُعامل الجسيمات كنقاط بلا حجم. تطرح معادلة فان دير فالس الحدّ nb من حجم الوعاء V، حيث يُمثّل b الحجم الذي يستبعده مول واحد من الجسيمات. يُمثّل هذا الحدّ (V = nb) الحجم الحرّ الفعلي المتاح لحركة الجزيئات.

The second, more significant correction accounts for intermolecular attractive forces. These forces reduce the pressure exerted by the gas on the container walls because molecules near the wall are pulled inwards by their neighbors. This reduction in pressure is proportional to the square of the particle density ([latex]n/V[/latex]), leading to the correction term [latex]a(n/V)^2[/latex] which is added to the measured pressure [latex]P[/latex]. The parameter ‘a’ is a measure of the average attraction between particles. By incorporating these two parameters, the equation can successfully model the liquid-gas phase transition and predict the existence of a critical point, above which no distinct liquid and gas phases exist. It was for this work that van der Waals received the Nobel Prize in Physics in 1910.

UNESCO Nomenclature: 2212
- الديناميكا الحرارية

يكتب

النموذج الرياضي

الاضطراب

التأسيسية

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • قانون الغاز المثالي (قانون بويل، قانون شارل، قانون أفوجادرو)
  • نظرية الحركة الغازية التي طورها كلاوسيوس وماكسويل
  • المفاهيم المبكرة للقوى بين الجزيئات والحجم الذري المحدود

التطبيقات

  • نمذجة الغازات الحقيقية وانحرافها عن السلوك المثالي
  • التنبؤ بالتحولات الطورية من السائل إلى البخار والنقاط الحرجة
  • حسابات الخواص الديناميكية الحرارية في الهندسة الكيميائية
  • نموذج أساسي لمعادلات الحالة الأكثر تعقيدًا

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ: معادلة فان دير فالس، الغاز الحقيقي، معادلة الحالة، القوى بين الجزيئية، الحجم الجزيئي، النقطة الحرجة، الديناميكا الحرارية، الانتقال الطوري، الضغط، الحجم.

السياق التاريخي

معادلة فان دير فالس للحالة

1865
1868
1870
1873
1877
1880
1882-01-01
1861
1865
1869
1871
1876
1877
1880
1882-01-01

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.