第110回薬剤師国家試験

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## 解説
熱力学における「閉じた系」に関する問題です。閉じた系では、系の内外で何がやり取りできるかを問われています。

*   **閉じた系 (closed system):** 物質の出入りは許されないが、エネルギー（熱や仕事）の出入りは許される系。

以下、各選択肢の解説です。
*   **1. 熱:** 熱はエネルギーの一形態であり、閉じた系では外界とのやり取りが可能です。
*   **2. 物質:** 閉じた系では、定義より物質の出入りは禁止されています。
*   **3. 仕事:** 仕事はエネルギーの移動の一形態であり、閉じた系では外界とのやり取りが可能です。
*   **4. 熱、仕事:** 正しい組み合わせです。閉じた系では、物質の移動は起こらず、熱と仕事が外界との間でやり取りされます。
*   **5. 物質、仕事:** 閉じた系では物質の移動は起こりません。
*   **6. 熱、物質:** 閉じた系では物質の移動は起こりません。熱はやり取り可能です。
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## 解説

**正解: 4**

閉じた系とは、系と外界の間で物質の移動がない系を指します。エネルギー（熱と仕事）は外界との間でやり取りが可能です。

**各選択肢の解説**

1.  **熱:** 閉じた系では、熱エネルギーは外界とやり取り可能です。したがって、この選択肢だけでは不十分です。
2.  **物質:** 閉じた系では、物質は外界とやり取りできません。
3.  **仕事:** 閉じた系では、仕事は外界とやり取り可能です。したがって、この選択肢だけでは不十分です。
4.  **熱、仕事:** 閉じた系では、熱と仕事は外界とやり取り可能です。これが正解です。
5.  **物質、仕事:** 閉じた系では、物質は外界とやり取りできません。
6.  **熱、物質:** 閉じた系では、物質は外界とやり取りできません。
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## 解説

閉じた系（closed system）に関する問題です。閉じた系では、系の境界を通して物質の移動は起こりませんが、エネルギー（熱や仕事）の移動は可能です。

**選択肢の検討**

*   **1. 熱**
    *   閉じた系では、熱エネルギーの出入りは可能です。
    *   **正誤：〇**

*   **2. 物質**
    *   閉じた系では、物質の出入りはできません。
    *   **正誤：×**

*   **3. 仕事**
    *   閉じた系では、仕事（膨張仕事、電気的仕事など）を介したエネルギーのやり取りが可能です。
    *   **正誤：〇**

*   **4. 熱、仕事**
    *   閉じた系では、熱と仕事によるエネルギーのやり取りが可能です。
    *   **正誤：〇**

*   **5. 物質、仕事**
    *   閉じた系では、物質の出入りはできません。仕事は可能です。
    *   **正誤：×**

*   **6. 熱、物質**
    *   閉じた系では、熱エネルギーの出入りは可能ですが、物質の出入りはできません。
    *   **正誤：×**

**正解：4**

**解説:**

閉じた系は、外界との間で物質の移動は許容しませんが、エネルギー（熱や仕事）の移動は許容します。したがって、正解は4となります。
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