Общие соотношения. Термодинамическая система – объект исследования термодинамики, может представлять собой смесь химически не взаимодействующих между собой чистых веществ

Термодинамическая система – объект исследования термодинамики, может представлять собой смесь химически не взаимодействующих между собой чистых веществ. Предполагается также, что структура отдельных компонентов смеси в процессе смесеобразования и стабилизации смеси не изменяется.

Из закона сохранения материи следует, что масса смеси G равна сумме масс составляющих ее компонентов G_i

, (196)

а число киломолей смеси равно сумме числа киломолей всех компонентов смеси

, (197)

где – число компонентов в смеси.

Одной из важнейших характеристик смеси является ее состав. Он задается массовыми или молярными концентрациями (долями) компонентов.

Массовой концентрацией или массовой долей m_i называется отношение массы компонента к массе всей смеси

. (198)

Молярной концентрацией или молярной долей i -го компонента называется отношение количества киломолей этого компонента к общему числу киломолей смеси

. (199)

Очевидно, что для термодинамических смесей справедливы следующие соотношения:

, . (200)

Средняя (кажущаяся) молярная масса смеси равна отношению массы смеси к количеству киломолей смеси и может быть определена из следующих соотношений:

= = = ; (201)

= = = = . (202)

Зависимость между массовой и молярной концентрациями устанавливается соотношением

= = (203)

или

. (204)

Газовая постоянная смеси может быть вычислена по следующему выражению:

= = , (205)

где =8314 Дж/(кмоль К) – универсальная газовая постоянная, R_i – характеристическая газовая постоянная компонента смеси.

Для жидких, твердых и газообразных смесей часто используется и понятие объемной концентрации компонентов. Объемной концентрацией i -го компонента называется отношение объема данного компонента V_i к объему всей смеси V

. (206)