مصطلح "الغازات الحقيقية" بين الكيميائيين والفيزيائيين يستخدم لتسمية هذه الغازات ، والتي تعتمد خصائصها بشكل مباشر على تفاعلها بين الجزيئات. على الرغم من أنه في أي كتاب مرجعي متخصص يمكن للمرء أن يقرأ أن مولًا واحدًا من هذه المواد في ظل الظروف العادية والحالة المستقرة يشغل حجمًا يقارب 22.41108 لترًا. هذا البيان صحيح فقط بالنسبة لما يسمى بالغازات "المثالية" ، والتي ، وفقًا لمعادلة كلابيرون ، لا تعمل قوى الجذب المتبادل وتنافر الجزيئات ، والحجم الذي تشغله الأخيرة قيمة ضئيلة
بالطبع هذه المواد غير موجودة في الطبيعة ، لذا فإن كل هذه الحجج والحسابات نظرية بحتة. لكن الغازات الحقيقية ، التي تنحرف بدرجة أو بأخرى عن قوانين المثالية ، توجد طوال الوقت. توجد دائمًا قوى جذب متبادل بين جزيئات هذه المواد ، مما يعني أن حجمها يختلف إلى حد ما عننموذج مثالي مشتق. علاوة على ذلك ، كل الغازات الحقيقية لها درجات مختلفة من الانحراف عن المثالية
لكن هناك اتجاه واضح للغاية هنا: كلما اقتربت درجة غليان مادة ما من الصفر درجة مئوية ، زاد اختلاف هذا المركب عن النموذج المثالي. اشتق معادلة الحالة للغاز الحقيقي ، التي يملكها الفيزيائي الهولندي يوهانس ديدريك فان دير فال ، في عام 1873. تمت مقارنة هذه الصيغة ، التي لها الشكل (p + n2a / V2) (V - nb)=nRT ، مع معادلة Clapeyron (pV=nRT) ، تم تحديدها تجريبياً. يأخذ أولهما في الاعتبار قوى التفاعل الجزيئي ، التي لا تتأثر بنوع الغاز فحسب ، بل تتأثر أيضًا بحجمه وكثافته وضغطه. التعديل الثاني يحدد الوزن الجزيئي للمادة.
تكتسب هذه التعديلات الدور الأكثر أهمية عند ارتفاع ضغط الغاز. على سبيل المثال ، للنيتروجين بمؤشر 80 ضغط جوي. ستختلف الحسابات عن المثالية بنحو خمسة بالمائة ، ومع زيادة الضغط إلى أربعمائة ضغط جوي ، سيصل الفرق بالفعل إلى مائة بالمائة. ويترتب على ذلك أن قوانين نموذج الغاز المثالي تقريبية للغاية. الانحراف عنها كمي ونوعي. يتجلى الأول في حقيقة أن معادلة Clapeyron يتم ملاحظتها تقريبًا لجميع المواد الغازية الحقيقية. الانحرافات النوعية أعمق بكثير
الغازات الحقيقية يمكن تحويلها وفي حالة سائلة ، وفي حالة تجميع صلبة ، وهو ما سيكون مستحيلًا إذا اتبعت بدقة معادلة كلابيرون. تؤدي القوى بين الجزيئات التي تعمل على هذه المواد إلى تكوين مركبات كيميائية مختلفة. مرة أخرى ، هذا غير ممكن في نظام الغاز المثالي النظري. تسمى الروابط المتكونة بهذه الطريقة روابط كيميائية أو روابط تكافؤ. في حالة تأين غاز حقيقي ، تبدأ قوى جذب كولوم في الظهور فيه ، والتي تحدد سلوك البلازما ، على سبيل المثال ، وهي مادة متأينة شبه متعادلة. هذا مهم بشكل خاص في ضوء حقيقة أن فيزياء البلازما اليوم هي مجال علمي واسع وسريع التطور ، وله تطبيق واسع للغاية في الفيزياء الفلكية ، ونظرية انتشار إشارة الموجات الراديوية ، ومشكلة التحكم في التفاعلات النووية والنووية الحرارية.
الروابط الكيميائية في الغازات الحقيقية بطبيعتها لا تختلف عمليًا عن القوى الجزيئية. يتم تقليل كل من هؤلاء وغيرهم ، بشكل عام ، إلى التفاعل الكهربائي بين الشحنات الأولية ، والتي يتم من خلالها بناء التركيب الذري والجزيئي للمادة بالكامل. ومع ذلك ، أصبح الفهم الكامل للقوى الجزيئية والكيميائية ممكنًا فقط مع ظهور ميكانيكا الكم.
من الجدير بالذكر أنه لا يمكن تطبيق كل حالة من المواد المتوافقة مع معادلة الفيزيائي الهولندي عمليًا. وهذا يتطلب أيضًا عامل استقرارها الديناميكي الحراري. أحد الشروط المهمة لمثل هذا الاستقرار للمادة هو ذلك فيفي معادلة الضغط متساوي الحرارة ، يجب مراعاة الميل إلى انخفاض الحجم الكلي للجسم بدقة. بمعنى آخر ، مع زيادة قيمة V ، يجب أن تنخفض جميع متساوي الحرارة للغاز الحقيقي بثبات. وفي الوقت نفسه ، في قطع الأراضي المتساوية الحرارة في فان دير فال ، لوحظ ارتفاع المقاطع تحت علامة درجة الحرارة الحرجة. النقاط الموجودة في مثل هذه المناطق تتوافق مع حالة المادة غير المستقرة ، والتي لا يمكن تحقيقها في الممارسة.
