Johannes Diderik Van der Waals

(Leiden, Países Bajos, 1837-Ámsterdam, 1923) Físico holandés. Profesor de las universidades de La Haya (1877) y Ámsterdam (1908), es conocido por la ecuación del estado de los gases reales (ecuación de Van der Waals) que permite una mayor aproximación a la realidad física que la ecuación de los gases ideales, al tener en cuenta las fuerzas de interacción existentes entre las moléculas; tal aportación le supuso la concesión, en 1910, del Premio Nobel de Física. Desarrolló, además, investigaciones sobre la disociación electrolítica, sobre la teoría termodinámica de la capilaridad y sobre estática de fluidos. Estudió así mismo las fuerzas de atracción de naturaleza electrostática (fuerzas de Van der Waals) ejercidas entre las moléculas constitutivas de la materia, que tienen su origen en la distribución de cargas positivas y negativas en la molécula.


J. D. Van der Waals

Los gases reales no cumplen las leyes de Boyle-Mariotte y Charles-Gay-Lussac con total exactitud; la desviación respecto al comportamiento ideal depende de la presión, la temperatura y el gas de que se trate. A temperaturas ordinarias, al bajar la presión los gases reales son más compresibles que lo que deberían serlo de acuerdo con la ley de Boyle-Mariotte, hasta llegar a una determinada presión a la que empiezan a comprimirse menos de lo que lo haría un gas ideal.

En 1873 Van der Waals argumentó que, dado el cambio de signo en la desviación del comportamiento real respecto al ideal, esta desviación había de deberse a dos causas opuestas. La primera es la existencia de fuerzas de atracción entre las moléculas, que hacen que la presión observada (medida a partir de los choques de las moléculas de gas contra la pared del recipiente) sea menor que la presión que realmente tiene el gas. Van der Waals razonó que la desviación debe ser inversamente proporcional al cuadrado del número de moléculas por unidad de volumen.

La segunda es que las moléculas no son puntos materiales, sino que ocupan un volumen, por lo que el volumen de que realmente disponen las moléculas es menor que el volumen total ocupado por el gas; esta corrección ya había sido introducida por Clausius. De acuerdo con los términos de corrección introducidos, Van der Waals formuló la ecuación que lleva su nombre, que se ajusta mejor que la de los gases ideales al comportamiento real de los gases, aunque tampoco es rigurosamente exacta, ya que las dos constantes que introdujo en la formulación varían algo en función de la presión y la temperatura.