Johannes Diderik van der Waals

Johannes Diderik van der Waals alrededor de 1910. Llave de datos

Nacimiento	23 de noviembre de 1837 Leiden (Holanda)
Muerte	8 de marzo de 1923 Amsterdam (Holanda)
Nacionalidad	holandés
Áreas	Física , matemáticas
Instituciones	Universidad de Amsterdam
Diplomado	Universidad de Leiden
Reconocido por	Ecuación de estado de Van der Waals Fuerza de Van der Waals Ley de los estados correspondientes
Premios	Premio Nobel de Física (1910)

Johannes Diderik van der Waals (23 de noviembre de 1837en Leiden , Países Bajos -8 de marzo de 1923en Amsterdam ) es un físico holandés . Su trabajo sobre la continuidad de los estados fluidos, en particular del estado líquido y gaseoso, le permitió descubrir las fuerzas de cohesión a distancias cortas, conocidas como fuerzas de van der Waals , y expresar la compresibilidad de los gases a diversas temperaturas, en particular mediante la ecuación de estado de van der Waals . Ganó el Premio Nobel de Física en 1910 "por su trabajo sobre la ecuación del estado de gases y líquidos " .

Ruta

Es hijo de Jacobus van der Waals y Elisabeth van den Burg.

Johanne van der Waals se inició como profesora a los veinte años. Logró por un esfuerzo solitario ser admitido como profesor de un pequeño colegio en Deventer en 1863. Pero el joven profesor de educación media también fue estudiante ya que asistió a clases universitarias de 1862 a 1865. de Leiden en su tiempo libre. Fue por recomendación de un maestro que primero pudo obtener un puesto auxiliar para liberarlo de la educación primaria. El alumno tardío y perseverante obtiene sus certificados de enseñanza en matemáticas y física . Luego pudo enseñar física en 1866 en Deventer y en La Haya , Países Bajos . A partir de ahora el ambicioso estudiante de física ya no puede obtener nada de la universidad y se dedica voluntariamente a la investigación.

En 1873, gracias a la nueva legislación, se le permitió realizar sus exámenes. Apoyó su doctorado con una tesis titulada en holandés Over de continuiteit van den gas en vloeistoftiestand (Sobre la continuidad de los estados líquidos y gaseosos). Esta tesis presenta su ecuación de estado así como otros resultados sobre la continuidad del paso de un estado gaseoso a un estado líquido de un cuerpo. Esta ecuación de estado es una mejora de la ecuación de estado para gases ideales . Tiene en cuenta las fuerzas intermoleculares (llamadas fuerzas de van der Waals cuando su naturaleza estará mejor determinada por Fritz London en 1930) y también el hecho de que las moléculas tienen un volumen incompresible distinto de cero . $(P + {n ^ {2} a \ over V ^ {2}}) \ times (V-nb) = n \ times R \ times T$

Los modelos calculados a partir de la ecuación de estado permiten una mejor aproximación del comportamiento real de los gases que el de los gases ideales , especialmente en las proximidades de la zona de licuefacción que se considera la más importante en la práctica. La tesis crucial sobre este punto es notada por investigadores de los mejores laboratorios, y en particular por James Clerk Maxwell . Luego se extendió rápidamente, encontrando un rápido éxito en los círculos científicos gracias a su traducción disponible en alemán desde 1881, en inglés desde 1888 y en francés desde 1894.

Sin embargo, aceptar esta fórmula para describir el comportamiento de los gases a alta presión es acreditar la idea concomitante de fuerzas moleculares de atracción que actúan a corto alcance y de repulsión, explicando el papel del volumen de impedimento molecular. Y estos diseños están lejos de ser reconocidos e inquietantes. Además, a veces aceptada por defecto como una ecuación imperfecta para reproducir las medidas observadas en la carrera fría, reaviva el interés por el estudio de gases reales. Los primeros modelos aproximados, luego las ecuaciones de estado aproximadas, basadas en el análisis numérico de la cinética molecular, van más allá y luego se imponen.

Sin embargo, el enfoque de van der Waals fue estimulante para ilustrar los fenómenos de transición de fase , tan fundamentales para la comprensión de los estados de la materia y para descubrir los mecanismos responsables de la zona de estabilidad, metaestabilidad e inestabilidad de los medios en equilibrio homogéneo.

Van der Waals aprovechó la ventaja inesperada de su repentina notoriedad: fue elegido miembro de la Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos en 1875 y luego fue nombrado primer profesor de física en la Universidad de Ámsterdam, a la que se mantuvo fiel hasta 'tras su jubilación en 1907.

En 1880 sistematizó el uso de variables reducidas, siendo uno de los primeros en utilizar el punto crítico como referencia . Establece la ley de los estados correspondientes que propone una ecuación de estado única para sustancias puras. El físico escocés James Dewar lo utilizó como guía experimental y licuó con éxito la molécula de hidrógeno en 1898. De manera similar, el experimentador holandés Kamerlingh-Onnes logró licuar el helio en 1908.

El trabajo de Van der Waals sobre la ecuación del estado de agregación de gases y líquidos le valió al final de su carrera el reconocimiento de la comunidad científica con la atribución del Premio Nobel de Física en 1910.

El antiguo investigador también contribuyó a la teoría molecular de las mezclas binarias y al estudio de la capilaridad . A través de sus amistosas relaciones con su compatriota van 't Hoff sobre estos últimos temas, sin duda no debe haber sido olvidado durante las deliberaciones previas al Nobel. Es cierto que los dos investigadores eméritos fueron figuras de la ineludible renovación de la vida científica holandesa, promovidas internacionalmente y atraídas por la Universidad de Amsterdam durante la segunda mitad de la década de 1870.

Publicaciones

Over de continuiteit van den gas en vloeistoftestand (tesis doctoral en holandés ) ( 1873 )
Ley de los estados correspondientes ( 1880 )
Teoría molecular de una sustancia compuesta por dos materiales diferentes ( 1890 )
Estudio sobre capilaridad ( 1893 )
La continuidad de los estados gaseoso y líquido, G. Carré (París), 1894, texto disponible en línea en IRIS

Notas y referencias

(in) " Por su trabajo sobre la ecuación de estado para gases y líquidos " en Equipo editorial, " El Premio Nobel de Física en 1910 " , Fundación Nobel , 2010. Consultado el 13 de junio de 2010

Ver también

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