第108回薬剤師国家試験
◆ 問92
エントロピーに関する記述のうち、誤っているのはどれか。1つ選べ。-
エントロピー変化ΔSは、可逆的に出入りする熱をqrev、そのときの温度をTとすると、ΔS=qrev/T で与えられる。
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エントロピーの最小値は熱力学第3法則によってゼロと定められる。
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系と外界(周囲)のエントロピー変化の和が正になる方向に、すべての変化は進行する。
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エントロピーは系の乱雑さを定量的に表す熱力学量である。
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外界(周囲)のエントロピー変化を温度で割った熱力学量が、系のギブズエネルギー変化である。
◆ 問92
◆領域・タグ
◆正解・解説
正解:5
「エントロピー変化ΔSは、可逆的に出入りする熱をqrev、そのときの温度をTとすると、ΔS=qrev/Tで与えられる。」
これはエントロピー変化の定義式であり、正しい記述です。
「エントロピーの最小値は熱力学第3法則によってゼロと定められる。」
これも正しい記述です。熱力学第3法則によれば、絶対零度(0K)で物質のエントロピーはゼロに近づくとされています。
「系と外界(周囲)のエントロピー変化の和が正になる方向に、すべての変化は進行する。」
これはエントロピー増加の法則であり、正しい記述です。熱力学的には、エネルギーが散逸し系の乱雑さが増加する方向が自然な進行方向とされます。
「エントロピーは系の乱雑さを定量的に表す熱力学量である。」
これも正しい記述です。エントロピーは、物理系の乱雑さや分散度を表す指標として用いられます。
「外界(周囲)のエントロピー変化を温度で割った熱力学量が、系のギブズエネルギー変化である。」
この記述が誤っています。ギブズエネルギーは、エネルギー変化とエントロピー変化の組み合わせで表されますが、温度で割ったエントロピー変化そのものではありません。
したがって、誤っている記述は「外界(周囲)のエントロピー変化を温度で割った熱力学量が、系のギブズエネルギー変化である。」です。