Auch motiviert durch die vielen Konzentrations-Fragen, die auf GF gestellt werden, wollte ich ein Programm schreiben, das diesen Problemkreis möglichst vollständig abdeckt und „ein für alle Mal“ erschlägt.
Dazu habe ich folgendes Modell: Zwei Reinsubstanzen (charakterisiert durch molare Masse und Dichte) A und B werden zu zwei beliebig zusammengesetzten Lösungen 1 und 2 kombiniert, und die dann zur endgültig gesuchten Mischung. Von allen Lösungen sollen alle üblichen Konzentrationsmaße berechnet werden, also die drei Anteile (Massenanteil w, Stoffmengenanteil x und Volumsanteil φ) und die drei Konzentrationen (Volumskonzentration σ, Stoffmengenkonzentration c und Massenkonzentration β).
Um die Nützlichkeit des Programms zu steigern, kann buchstäblich jede Kombination aus Angaben eingegeben werden. Das Programm berechnet dann alle daraus zugänglichen Daten und füllt sie in das Formular ein. So sieht mein Testcase aus (die hellen Felder sind Input, der Rest ist berechnet):
Jetzt bin ich aber beim Rumprobieren auf einen Fall gekommen, den ich nicht lösen kann. Es ist der gleiche Testcase, aber ich weiß einfach nicht wie ich weiterrechnen soll (und mein Programm weiß es auch nicht, weil ich es ihm nicht sagen kann).
Substanz A hat ρ=1 g/ml und M=20 g/mol, über Substanz B ist nichts bekannt. Lösung 1 hat die Massenkonzentrationen β(A)=200 g/ml und β(B)=1800 g/ml, Lösung 2 hat ρ=1.125 g/ml und einen Volumsanteil φ(B)=1/9=11.11%. Die beiden Lösungen sollen so kombiniert werden, daß die Stoffmengenkonzentrationen c(A)=37.125 mol/l und c(B)=10.125 mol/l betragen, und die Volumskonzentration σ(B)=30.375% (entsprechend 303.75 ml/l); beim Mischen der beiden Lösungen tritt Volumskontraktion um 1.2345678% ein (also aus 1 l getrennter Lösungen werden 987.65 ml Mischung).
Das Programm kann aber viele Felder nicht berechnen, eigentlich müßte das Formular genauso voll sein wie beim obigen Bild (gleiche Zahlen). Aber ich sehe keinen Weg, wie ich auch nur eine einzige der fehlenden Zahlen berechnen könnte. Hat jemand eine Idee?
