Van der Waalsova rovnice: Porovnání verzí

Přidáno 3 988 bajtů ,  před 14 lety
bez shrnutí editace
 
'''van der Waalsova rovnice''' je [[stavová rovnice]], která na rozdíl od [[stavová rovnice ideálního plynu|stavové rovnice ideálního plynu]] zohledňuje skutečnost, že při výpočtu nelze zanedbat vlastní [[objem]] [[částice|částic]] tvořících [[plyn]] a také to, že přitažlivé [[síla|síly]] mezi částicemi, tzv. [[kohezní síla|kohezní síly]], ovlivňují [[pohyb]] částic.
#REDIRECT [[Stavová rovnice#Van der Waalsova rovnice]]
 
Tyto skutečnosti lze zanedbat v řídkém plynu, neboť jednotlivé částice plynu jsou od sebe dostatečně vzdáleny, takže jejich vlastní objem je vůči objemu, v němž se pohybují (a ve kterém se nenachází žádná jiná částice) zanedbatelný, a vzhledem ke vzdálenostem mezi částicemi je možné zanedbat i kohezní síly.
 
 
[[Johannes Diderik van der Waals|Van der Waals]] byl první, který upravil rovnici ideálního plynu k popisu chování [[reálný plyn|reálného plynu]].
 
==Rovnice==
Van der Waalsovu rovnici zapisujeme ve tvaru
:<math>\left( p +n^2\frac{a}{V^2}\right)(V - nb) = nRT</math>,
kde <math>a, b</math> jsou [[konstanta|konstanty]] charakteristické pro každý plyn (jejich hodnoty se stanovují [[experiment|experimentálně]]), <math>p</math> je [[tlak]], <math>n</math> je [[látkové množství]], <math>V</math> je [[objem]] plynu, <math>T</math> je [[termodynamická teplota]] plynu a <math>R</math> je [[molární plynová konstanta]]. Členy <math>\frac{a}{V^2}</math> a <math>b</math> se nazývají ''van der Waalsovy korekce''. Pro <math>a=b=0</math> přechází van der Waalsova rovnice na stavovou rovnici ideálního plynu.
 
==Vlastnosti==
[[Ideální plyn]] je dokonale [[stlačitelnost|stlačitelný]], neboť částice ideálního plynu lze považovat za [[hmotný bod|hmotné body]]. Částice však ve skutečnosti zaujímají určitý prostor ([[objem]]). O tento objem se tedy zmenšuje prostor, který mají částice k dispozici pro svůj [[pohyb]]. V dostatečně zředěném plynu je vlastní objem molekul zanedbatelný ve srovnání s celkovým objemem plynu. Při vysokých [[tlak|tlacích]] se však počet částic na objemovou jednotku zvýší natolik, že se vlastní objem molekul stane srovnatelným s celkovým objemem, který stlačený plyn zaujímá.
 
Korekční člen <math>b</math> ve van der Waalsově rovnici představuje právě vlastní objem molekul plynu.
 
 
U ideálního plynu se předpokládá, že částice na sebe [[síla|silově]] působí pouze v okamžiku [[srážka částic|srážky]]. Ve skutečnosti na sebe částice působí [[molekulární síla|molekulárními silami]], které se na určitou vzdálenost projevují jako přitažlivé (tzv. [[kohezní síla|kohezní]] nebo [[van der Waalsova síla|van der Waalsovy síly]]). Tyto síly vytvářejí vnitřní [[kohezní tlak]] <math>p_i</math>, který je třeba přičíst k vnějšímu tlaku <math>p</math>. Rozbor ukazuje, že kohezní tlak je přímo úměrný čtverci [[koncentrace]] částic (nebo nepřímo úměrný čtverci objemu plynu), což lze vyjádřit ve tvaru
:<math>p_i = \frac{a}{V^2}</math>
Kohezní tlak rychle narůstá při zmenšování objemu. Výsledný tlak, který se nachází ve van der Waalsově rovnici je tedy součtem tlaku plynu a jeho kohezního tlaku.
 
==Související články==
* [[Termodynamika]]
* [[Stavová rovnice]]
 
[[Kategorie:Termodynamika]]
 
[[de:Van-der-Waals-Gleichung]]
[[en:van der Waals equation]]
[[fr:Équation de Van der Waals]]
[[ko:판데르 발스 상태방정식]]
[[it:Legge di Van der Waals]]
[[he:גז ואן-דר-ואלס]]
[[hu:Van der Waals-egyenlet]]
[[nl:Van der Waalsvergelijking]]
[[ja:ファンデルワールスの状態方程式]]
[[pl:Równanie van der Waalsa]]
[[pt:Equação de Van der Waals]]
[[ru:Уравнение Ван-дер-Ваальса]]
[[sl:Van der Waalsova enačba stanja]]
[[fi:Van der Waalsin yhtälö]]
[[sv:Van der Waals lag]]
[[uk:рівняння ван дер Ваальса]]
[[vi:Phương trình Van der Waals]]
[[zh-yue:范德瓦耳斯方程]]
[[zh:范德瓦耳斯方程]]
6 016

editací