Termofysiikan perusteet, Ismo Napari ja Hanna Vehkamäki, 2013.

4.8. ESIMERKKEJÄ ENTROPIAN MUUTOKSEN LASKEMISESTA (5.4) 531 2Kuva 4.14: Kaasut sekoittuvat, kun väliseinä poistetaan.missä N i on ainekomponentin i hiukkasmäärä ja P i sen osapaine. Tulos (4.49)on Daltonin laki ja se on nimetty englantilaisen kemistin John Daltonin (1766–1844) mukaan. Daltonin laki kertoo, että ideaalikaasuseoksen paine voidaanilmaista kaasun ainekomponenttien osapaineiden summana.Keskeinen käsite seoksia tutkittaessa on mooliosuus. Ainekomponentin imooliosuus määritelläänMooliosuuksille pätee ehtox i = N i∑ i N i= N iN . (4.50)∑ x i = 1. (4.51)iMooliosuus on aina välillä 0 ≤ x i ≤ 1. Yhtälöstä (4.49) saadaan, että erityisestiideaalikaasuseoksen mooliosuuksille päteex i = P iP . (4.52)Huomaa, että yhtälö (4.50) pätee yleisesti kaikille kaasuille, nesteille ja kiinteilleaineille mutta yhtälö (4.52) vain ja ainoastaan ideaalikaasulle.Sekoittumisen voidaan ajatella tapahtuvan siten, että koko tilavuuteenV laajenee ensin kaasu 1 ja sitten kaasu 2. Tämä oletus on mahdollistatehdä, koska ideaalikaasurajalla molekyylien väliset vuorovaikutukset ovathäviävän pieniä. Edellisen luvun perusteella molempien kaasujen entropiakasvaa määrällä k B N i ln(V/V i ), missä V i on kaasun i alkutilavuus. Siten sekoitusentropiaon∆S mix = k B N 1 ln V V 1+ k B N 2 ln V V 2.Koska sekoittuminen tapahtuu vakiopaineessa ja -lämpötilassa, on P 1 = P 2 =P ja T 1 = T 2 = T, jolloin ideaalikaasulaistaN 1V 1= N 2V 2= N V⇒ V iV = N iN = x i.