Curso de termodinâmica/Equação de estado de Van der Waals
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A equação de Van der Waals introduz duas correções na lei dos gases perfeitos:
- as moléculas têm um volume não nulo e incompressível ( volume excluído).
- existem forças de atração entre as moléculas.
Efeito do volume excluido
N moléculas, postas num recipiente de volume V podem se deslocar no volume total V só se o volume ocupado pelas moléculas for nulo. Em realidade, as moléculas ocupam um volume não nulo e existe, no recipiente, um certo volume excluído, não disponível para o deslocamento das moléculas.
Sejam duas moléculas supostamente esféricas e de diâmetro d . O volume excluído para este par de moléculas , (ou 0 volume inaccessível para cada um dos dois centros de gravidade) , é uma esfera de raio d:
Observamos que o volume excluído representa 4 vezes o volume ocupado pelas moléculas . O volume realmente disponível no recipiente de volume V contendo n mol de gás é :
A equação de estado , baseada sobre a equação dos gases perfeitos , se escreve então :