Јоханес ван дер Валс

Од Википедија — слободната енциклопедија
Прејди на: содржини, барај
Јоханес ван дер Валс
Johannes Diderik van der Waals.jpg
Роден 23 ноември 1837(1837-11-23)
Лајден, Холандија
Починал 8 март 1923(1923-03-08) (воз. 85 г.)
Амстердам, Холандија
Националност Холандија Холанѓанец
Полиња Физика
Установи Амстердамски универзитет
Образование Лајденски универзитет
Познат по ван дер Валсова равенка, ван дер Валсова сила
Поважни награди Нобелова награда (1910)

Јоханес Дидeрик ван дер Валс (холандски: Johannes Diderik van der Waals; Лајден, 23 ноември 1837Амстердам, 8 март 1923) – холандски физичар и математичар. Познат е поради неговата работа на равенката за состојбата на гасовите и течностите, а за истите ја освоил и Нобеловата награда во 1910 година.

Биографија[уреди | уреди извор]

Јоханес Дидерик бил најстарото дете во семејството на столарот Јакобус ван дер Валс (1812-1898) и неговата сопруга Елизабета ван ден Берг (1816-1896). По завршување на основното образование, не се запишал во гимназија (Hogereburgerschool), туку во средно стручно училиште(Meer uithebreid lager onderwijs).

Поради тоа што се запишал во стручно училиште, немал познавања од класичните јазици поради што не му било дозволено да ги положи академските испити, но сепак продолжил да студира на универзитетот во Лајден од 1862 до 1865 и стекнал наставни потврди по математика и физика.

Истата година бил вработен како асистент во едно основно училиште, за подоцна да се вработи во гимназија во Девентер. Во 1865 година стапува во брак со Ана Магдалена Смит, најмладата ќерка на еден лајденски шапкар. Една година подоцна, ван дер Валс бил вработен како професор по физика, а подоцна и назначен за директор на една гимназија во Хаг. Покрај неговата напорна работа, во 1871 успеал да магистрира под менторство на Питер Леонард Рејке.

Во 1873 докторирал на универзитетот во Лајден со доставување на дисертација насловена За континуитетот на гасната и течната состојба (холандски: Over de continuïteit van den gas- en vloeistoftoestand)[1]. Неговата дисертација, исто така, била публицирана во списанието Nature, под рецензенција Џејмс Кларк Максвел[2].

На 12 декември 1877 година бил назначен за професор на Амстердамскиот универзитет со инаугуративниот говор насловен Целта на физиката како научна студија (холандски: Het doel der wetenschappelijke beofening der natuurkunde geschetst), а со тоа станал и првиот професор по физика на истиот универзитет. Негови колеги биле физичарот Јакоб Хендрик вант Хоф и биологот Хуго де Фриз. Сé до 1908 година останал да предава на Амстердамскиот универзитет и две години подоцна ја освоил Нобеловата награда за неговиот придонес во опишувањето на равенките за состојбата на гасовите и течностите. Ван дер Валс починал во на 8 март 1923 година.

Неговата ќерка Жаклин Елизабета ван дер Валс била позната поетеса, а неговиот син Јоханес Дидерик ван дер Валс Џуниор ја наследил работата на татко му, односно работел како професор за теориска физика во Амстердам.

Ван дер Валсова равенка[уреди | уреди извор]

Во дисертацијата За континуитетот на гасната и течната состојба ван дер Валс дал образложение за откритието на шкотскиот научник Томас Ендрус дека за секој гас постои точно определена температура (критична температура), над која на било кој притисок гасот не може да се претвори во течна агрегатна состојба[3]. Повод за ова истражување бил научниот труд на Рудолф Клаусиус во којшто ја опишува топлината како движење[4][5]. Ван дер Валс сфатил дека Клапејрон – Менделеевата равенка важи само кај идеалните гасови и дека не постои квантитативна разлика меѓу гасовитата и течната агрегатна состојба на еден елемент, но притоа не смеат да бидат занемарени пречниците на молекулите, како и привлечната сила меѓу молекулите,мора да се пресмета т.н. ван дер Валсовата сила.[6] Равенката на ван дер Валс, ја предвидува критичната температура на еден гас и ги предвидува својствата на гасот, при стандардни услови и компресија, подобро отколку Клапејрон – Менделеевата равенка.

\left(p+\frac{an^2}{V^2}\right)\left(V-nb\right)=nRT \!

Параметарот а го претставува ефектот на привлечните сили меѓу молекулите, параметарот b ја претставува зафатнината на молекулите.

Закон за кореспондентни состојби[уреди | уреди извор]

Вториот голем пронајдок на ван дер Валс е законот за коресподентни состојби од 1880 година. Според законот за кореспондентни состојби притисокот, зафатнината и температурата во ван дер Валсовата равенка можат да бидат заменети со критичниот притисок, критичната зафатнина и критичната температура на истиот гас. Параметрите a и b се заменети со универзалните променливи Pr, Vr en Tr.

{\left(P_r + \frac{3}{V_r^2}\right)\left(3V_r-1\right) = 8T_r}

Ψ-површина[уреди | уреди извор]

Ψ-површина

Во 1890 ван дер Валс го објавил неговиот научен труд Теорија за бинарни смеси (холандски: Theorie van binaire mengsels) споредувајќи ја ван дер Валсовата равенка со вториот закон на термодинамиката, во форма како што Гибс за прв пат ја претставил рамнотежата на хомогени супстанци, бил во можност да направи графички приказ на неговите математички формули во форма на површина Ψ.

Ψ-површина е тридимензионална фигура во која преку двете хоризонтални оски е претставена зафатнината и составот на една смеса, а вертикално слободната енергија. Според теоријата за бинарни смеси, при одредени услови, може да дојде до поделба на една смеса на гасовите од која што таа е составена. Дури во 1941 оваа теорија била експериментално дожана.

Поврзано[уреди | уреди извор]

Надворешни врски[уреди | уреди извор]

Извори[уреди | уреди извор]

  1. ван дер Валс, (1873) За континуитетот на гасната и течната состојба, Лајден, Холандија.
  2. Џејмс Кларк Максвел. (1874). ван дер Валсовиот континуитет на гасната и течната состојба. „Nature“ 10 (259): 477–480. doi:10.1038/010477a0. Bibcode1874Natur..10..477C. 
  3. Томас Ендрус. (1869). Бакеријанско предавање: За гасовитата состојба на материјата. „Филозовски трудови на Кралското друштво“ 159: 575–590. doi:10.1098/rstl.1869.0021. 
  4. Van der Waals, Johannes, D. (1910). "Равенката на состојбата на гасовите и течностите PDF (588 KiB)." Нобелово предавање, December 12.
  5. Рудолф Клаусиус. (1857). За движењето кое што ние го нарекуваме топлина. „Анали на физиката176 (3): 353–380. doi:10.1002/andp.18571760302. Bibcode1857AnP...176..353C. 
  6. Џеф Танг и Питер Тунис (2010), Јоханес Дидерик ван дер Валс: пионир во молекуларната наука и победник на Нобеловата награда во 1910. Применета хемија, 49: 9574–9579. doi:10.1002/anie.201002332