組成(モル分率・質量分率)とは?
ガスにどの成分がどれだけ含まれているかを、分子数の割合(モル分率X)か重さの割合(質量分率Y)で表したものです。
同じ温度・圧力でも、組成が違えば燃え方も物性もまったく変わります。燃料と空気の割合は燃焼計算の最も重要な入力の一つです。
空気はモル分率でおよそ窒素79 %・酸素21 %です。質量分率では、酸素分子のほうが重いので酸素が約23 %になります。
化学種と量を相対値で入力すると、合計が1になるように正規化されます(例:CH4 1, O2 2, N2 7.52)。基準(モル/質量)を選べます。化学種名は反応機構に含まれている必要があります。
X_i = \frac{n_i}{n}, \qquad Y_i = \frac{m_i}{m}
両者は化学種の分子量 W_i と平均分子量 \bar{W} を介して次のように結ばれます。
Y_i = X_i\,\frac{W_i}{\bar{W}}