Ero sivun ”Van der Waalsin yhtälö” versioiden välillä

[arvioimaton versio][arvioimaton versio]
Poistettu sisältö Lisätty sisältö
Kaavan vakioiden a ja b sekä kriittisen pisteen välinen yhteys
Lisätietoa engl. Wikipedian pohjalta
Rivi 55:
:<math>p_C=\frac{a}{27b^2}</math>, <math>v_C=3b</math>, <math> T_C=\frac{8a}{27bR}</math>,
missä R on yleinen [[kaasuvakio]].<ref> W. R. Salzman, ''Critical Constants of the van der Waals Gas'',http://www.chem.arizona.edu/~salzmanr/480a/480ants/vdwcrit/vdwcrit.html</ref>
 
==Kuvaajan muoto ja kaasun nesteytyminen==
[[Kuva:Waals2.svg|thumb|right|350px|Van der Waalsin yhtälön kuvaajia eri lämpötilan arvoilla. Pystyakselilla paine, vaaka-akselilla tilavuus.]]
[[Kuva:VanderWaals_liquefazione_CO2.jpg|thumb|350px|Maxwellin teorian mukaisia isotermejä, joissa käyrän nouseva osa on korvattu vaakasuoralla osuudella. Tämän vasemmalla puolella aine on nesteenä. Esimerkkinä [[hiilidioksidi]], jonka kriittinen lämpötila on +31 °C]].
Jos lämpötila pidetään vakiona, kuvaajat ([[isotermi]]t), jotka osoittavat kaasun paineen riippuvuuden tilavuudesta, ovat oheisen kaavion mukaisia. Riittävän korkeissa lämpötiloissa kuvaajat muistuttavat muodoltaan [[ideaalikaasun tilanyhtälö]]n mukaista [[hyperbeli]]ä P = nRT/V, mutta mitä alempi on lämpötila, sitä selvemmin ne siitä poikkeavat.
 
Kun lämpötila vastaa kaasun [[kriittinen piste|kriittistä pistettä]], käyrään muodostuu [[käännepiste]], jonka kohdalla se on vaakasuora. Jos lämpötila on kriittistä pistettä alempi, käyrään muodostuu myös nouseva osa. Tämä merkitsisi sitä, että tilavuuden pienetessä painekin pienenisi. Tällainen tilanne on kuitenkin erittäin epävakaa, minkä vuoksi [[James Clerk Maxwell]] esitti jo vuonna [[1875]], että käyrää on tässä kohdassa oikaistava. Käyrän nouseva osa ja sitä lähellä olevat laskevat osat korvataan vaakasuoralla osuudella siten, että molemmat alueet, jotka jäävät käyrän ja tämän suoran väliin, ovat pinta-alaltaan yhtä suuret.
 
Tässä korjatussa muodossaan käyrä osoittaa, että kun paine kasvaessaan saavuttaa tietyn arvon, kaasun tilavuus pienenee varsin huomattavasti, ennen kuin paine jälleen kasvaa. Tällöin sen [[tiheys]] voi kasvaa jopa moninkertaiseksi, mikä merkitsee, että kaasu [[tiivistyminen|tiivistyy]] [[neste]]eksi.
 
Tämän vaakasuoran osuuden vasemmalla puolella oleva osa van der Waalsin yhtälön kuvaajasta on lähes pystysuora, mikä osoittaa, että nesteet ovat lähes kokoonpuristumattomia eli suurikin paineen muutos pienentää nesteen tilavuutta erittäin vähän.
 
 
==Viriaalikehitelmä==