#Van_der_waals_Equation
كلنا نعلم أن الغاز الكامل هو مجرد نموذج مثالي غير موجود في الواقع ولهذا فمعادلة الغازات الكاملة هي مجرد تقريب مُبسط نستعمله في حالات خاصة فقط، حيث يجب أن تُحقق بعض الشروط الضرورية لتطبيقها، لكن معادلة الغازات الحقيقية تختلف عن معادلة الغازات الكاملة كما هو موضح بالصورة أسفله.
نلاحظ في معادلة الغازات الحقيقية أن الطرف الموجود على اليمين هو نفسه الموجود في علاقة الغازات الكاملة، لكن الطرف الموجود على اليسار به بعض التصحيحات الاضافية التي خصصنا لها هذا المنشور لتوضيحها، هذه المعادلة تسمى بعلاقة فاندر والس.
في الغازات الكاملة نعتبر أن الذرات أو الجزيئات لا توجد بينها أي تأثيرات بينية، يعني أن طاقة الجهد الناتجة عن التأثيرات البينية ببن الجسيمات مهمولة، لهذا فإن العينات الموجودة داخل الحجم المغلق لا يؤثر بعضها على بعض، لكن في حالة الغازات الحقيقية هذا الإفتراض غير صحيح لأنه توجد تأثيرات بينية ناتجة عن القوة الكهروستاتيكية بين العينات أي أننا لا نهمل وجود طاقة الجهد الميكروسكوبية بين الجسيمات، ومنه فإن الضغط على جدار الاسطوانة سوف يكون أقل مقارنة مع الغازات الكاملة، لأن تجاذب العينات فيما بينها يُقلل من الضغط على جدار الاسطوانة ولهذا نكتب :
Pᵣ < P
Pᵣ = P – k
لأن ضغط الغاز الكامل على جدار الاسطوانة يكون أكبر من ضغط الغاز الحقيقي، حيث P تُمثل ضغط الغاز الكامل و Pᵣ تمثل ضغط الغاز الحقيقي و k ثابتة وحدتها الباسكال و تساوي :
k = a.n²/Vᵣ²
ومنه :
P = Pᵣ + k = a.n²/Vᵣ² (1)
فيما يخص التعديل الموجود على الغاز الحقيقي فهو ناتج عن الحجم غير المهم للعينات، في حالة الغازات الكاملة نعتبر أن العينات الغازية نقطية ولا حجم لها، أما في حالة الغازات الحقيقية فلها حجم غير مهمل، ولهذا فإن الحجم الحقيقي هو حجم الغاز في حالة الغاز الكامل زائد حجم العينات الموجودة بداخله :
Vᵣ = V + n.b
V = Vᵣ – n.b (2)
حيث b هو حجم مول واحد من الغاز و n كمية مادة العينات (الموجودة) بداخل الحجم .
معادلة الغازات الكاملة هي :
PV = nRT
وبتعويض قيمة كل من V و P في علاقة الغازات الكاملة نحصل على علاقة فاندر والس للغازات الحقيقية :
(Pᵣ + a.n²/Vᵣ²).(Vᵣ – n.b) = nRT
مصطلحات :
Gaz parfait : غاز كامل
Gaz réel : غاز حقيقي
إعداد : شعيب المستعين
مراجعة لغوية : نادية بوحفص
إقرأ أيضا :
