第一节
多组分气体基本参量 ^[1,2]

对于多组分气体，考察一个包围点p(x,y,z)的微元体ΔV，ΔV内含有质量Δm(t)，那么质点p处的总体质量密度 ρ 就是

如果气体中共有N种组分，每一种组分用i来表示，那么p点处i组分的质量密度为

在同一时刻，p点处总体质量密度与每一组分质量密度的关系是

多组分的浓度可以用几种方法来表示。本章采用如下四种方法：

① 质量浓度：单位体积中所含i组分的质量， ；

② 摩尔浓度：单位体积中i组分的摩尔数，

③ 质量分数：i组分的质量浓度除以混合物的总质量浓度，

④ 摩尔分数：i组分的摩尔浓度除以混合物的总摩尔浓度，

在一个扩散混合物中，各组分以不同的速度运动。如 表示i组分相对于静止坐标系的速度，则对于具有N个组分的混合物来说，质量平均速度定义为

同样，摩尔平均速度定义为

给定组分相对于v或v*的速度，而不是相对于静止坐标系的速度，即所谓扩散速度：

质量扩散速度

摩尔扩散速度

扩散速度表示了i组分相对于混合物流体运动的速度。下面用双组分系统作为简单例子来说明各种速度的物理意义。系统中， ，两个速度向量共线， ，两种组分的相对分子质量满足关系 ，则有

利用上述关系可得 。根据摩尔浓度和质量平均速度的定义，还可以得到 。所以一般说v和 是不相等的。在讨论了浓度和速度后，就可以定义质量通量和摩尔通量。i组分的质量（或摩尔数）通量为单位时间内通过单位面积的i组分质量（或摩尔数），它是向量。相对于静止坐标系的质量通量和摩尔通量分别为

质量通量

摩尔通量

相对于混合物质心的质量通量和摩尔通量则定义为

不难证明 XFCSJASDxHz4eUUIKRe4HUByKLFZ1C5xKv9y/q4z+NKT7Zp9ufcYUQVmzsxlsRhQ