גז ואן דר ואלס
הערות שוליים

↑  קיומה של טמפרטורה קריטית בגז ואן דר ואלס הוא תוצאה ישירה של ההנחה שהחלקיקים תופסים נפח סופי במרחב; אילו החלקיקים היו נקודתיים ניתן היה לנזל גז בכל טמפרטורה שהיא באמצעות הפעלת לחץ מספיק גבוה, וזאת משום שהאנרגיה הפוטנציאלית (השלילית) הנובעת מכוחות המשיכה הבין-מולקולריים שואפת למינוס אינסוף כאשר החלקיקים הנקודתיים הולכים ומתקרבים זה לזה. עדות ישירה לכך היא העובדה שהנפח הקריטי לחלקיק כפי שמחושב מהמודל,  \ V_{C}/N=3b, הוא תלוי ב-b וגדול ממנו. הנחת המודל של גז ואן דר ואלס מנבאת את קיום הנקודה הקריטית מכיוון שמתן נפח סופי לחלקיק כמוה כהנחה שהחל ממרחק בין-חלקיקי מסוים כוחות המשיכה המולקולריים מתחלפים בכוחות דחייה.
| תרמודינמיקה |
| --- | --- | --- |
| חוקי יסוד | חוקי שימור (החומר, האנרגיה) • חוקי התרמודינמיקה: אפס, ראשון, שני (ראו גם: תנועה נצחית, השד של מקסוול), שלישי |  |
| קבועים | קבוע הגזים • קבוע בולצמן • קבוע אבוגדרו • קבוע פלאנק |  |
| משתנים | אינטנסיבים (טמפרטורה, לחץ, פוטנציאל כימי) • אקסטנסיבים (אנטרופיה, נפח, מספר חלקיקים) • משוואת מצב |  |
| יחידות מידה | טמפרטורה (צלזיוס, קלווין, יח' אחרות) • נפח (ליטר, מטר מעוקב) • לחץ (בר, אטמוספירה, פסקל) • מספר חלקיקים (מול) • אנרגיה (ג'אול, קלוריה) |  |
| אפיון | הפיכות • שינוי האנתלפיה (תהליך אקסותרמי, תהליך אנדותרמי) • שינוי באנרגיה (תהליך ספונטני, תהליך מאולץ) • תהליך (איזוברי, איזותרמי, איזוכורי, אדיאבטי, איזנטרופי, איזואנתלפי) |  |
| פוטנציאלים תרמודינמיים | אנרגיה פנימית • אנתלפיה • האנרגיה החופשית של הלמהולץ • האנרגיה החופשית של גיבס |  |
| מצבי צבירה ומעברי פאזות | מצבי צבירה (מוצק, נוזל, גז) • מעברי פאזות (התכה, התאדות, המראה, התעבות, הקפאה) • נקודת התכה • נקודת רתיחה • נקודה משולשת • נקודה קריטית • דיאגרמת פאזות • משוואת קלאוזיוס-קלפרון • חוק הפאזות של גיבס |  |
| גזים | גז אידיאלי • גז ואן דר ואלס • התאוריה הקינטית של הגזים • לחץ חלקי • חוק ראול • מודל דלטון • חוק בויל-מריוט • חוק גה-ליסאק • חוק שארל• משוואת הגז האידיאלי |  |
| חום וטמפרטורה | האפס המוחלט • יח' מידה לטמפרטורה • שיווי משקל תרמודינמי • קיבול חום • יחס קיבולי החום • חום כמוס • חוק הס • קלורימטר • אפקט ג'ול-תומסון • הסעת חום • מוליכות חום • מעבר חום • קרינה תרמית • קשר מאייר • האינדקס האדיאבטי |  |
| מעגלי עבודה | מעגלים תרמודינמיים (קרנו, סטרלינג, ברייטון, אריקסון, רנקין, סטירלינג, דיזל, לנואר, אוטו, היגרוסקופי, סקודירי, סטודרד) • נצילות |  |
| יישומים | מכונות חום • מנועים • משאבות • משאבת חום • מחליף חום • מיזוג אוויר • מקרר • קירור תרמואלקטרי • תחנות כוח |  |
| מונחים נוספים | תאוריית הקלוריק • תנועה בראונית • פונקציית מצב • תרמודינמיקה סטטיסטית • קשרי מקסוול • תרמוכימיה |  |
| דמויות בולטות | דניאל ברנולי (1700–1782) • בנג'מין תומפסון (1753–1814) • סאדי קרנו (1796–1832) • אמיל קלפרון (1799–1874) • רוברט מאייר (1814–1878) • ג'יימס ג'ול (1818–1889) • ויליאם ג'ון מקורן רנקין (1820–1872) • הרמן פון הלמהולץ (1821–1894) • רודולף קלאוזיוס (1822–1888) • ויליאם תומסון (1824–1907) • ג'יימס קלרק מקסוול (1831–1879) • יוהנס דידריק ואן דר ואלס (1837–1923) • ג'וסיה וילארד גיבס (1839–1903) • לודוויג בולצמן (1844–1906) • מקס פלאנק (1858–1947) • פייר דוהם (1861–1916) • קונסטנטין קרתיאודורי (1873–1950) • לארס אונסגר (1903–1976) |  |
האיזותרמות (גרפים של הלחץ כנגד הנפח) עבור מספר טמפרטורות. מעל הטמפרטורה הקריטית האיזותרמות יורדות מונוטוניות. אולם מתחת לה יש אזור בו האיזותרמה עולה. בתחום זה הפתרון אינו פיזיקאלי, וגם בסביבה מסוימת שלו הפתרון אינו יציב
הלחץ והאנרגיה החופשית של הלמהולץ כנגד הנפח.
האנרגיה החופשית של גיבס, G, כנגד הלחץ, בטמפרטורה תת-קריטית. ערכי הלחצים מתאימים לגרף הקודם, בו מוצגות האיזותרמה המתוקנת והאנרגיה החופשית של הלמהולץ
האנרגיה החופשית של גיבס, G, כנגד הטמפרטורה, בלחץ תת-קריטי.