Van-der-Waals-Gleichung

Die Van-der-Waals-Gleichung geht von der Zustandsgleichung für ideale Gase aus und berücksichtigt dann die Korrekturen für Binnendruck und Covolumen.

Van-der-Waals-Gleichung:

$$\begin{array}{}\begin{array}{ccc}P+a\left(\frac{n}{V}\right)& V-n\cdot b_0& \\ \downarrow & & \downarrow & & \\ P& \cdot & V& =& n\cdot R\cdot T\end{array}\end{array}\begin{array}{}\end{array}$$

Damit ergibt sich die Van-der-Waals-Gleichung zu

$$[P+a\cdot {\left(\frac{n}{V}\right)}^2]\cdot [V-n\cdot b_0]=n\cdot R\cdot T$$

oder bezogen auf ein Mol:

$$[P+\frac{a}{V_M^2}]\cdot (V_M-b_0)=R\cdot T$$

In der Praxis werden die stoffspezifischen Parameter a und b₀ den makroskopischen Messwerten angepasst, da die molekularen Größen, wie etwa σ nicht ohne weiteres zugänglich sind. Das Zweiphasengebiet wird von der Van-der-Waals-Gleichung (Gleichung dritten Grades bez. V) nicht beschrieben. Die Verbesserung gegenüber der Zustandsgleichung für ideale Gase zeigt die Tabelle der Molvolumina von $\text{C}{\text{O}}_2$ bei 320 $\text{K}$ (oberhalb des kritischen Punktes):