熱力学の質問です。

質問

以下の問題がお分かりになる方がいらっしゃるのならご回答いただけると幸いです。

１　純物質の圧力ー温度の相図では、固体ー蒸気平衡（昇華）曲線の勾配は融解曲線よりも非常に緩やかである。その理由を説明せよ。

２　２５℃における硫黄の多形、斜方硫黄（密度2.070ｇ　ｃｍ－３）と単斜硫黄（密度1.957ｇ　ｃｍ－３）について標準条件では前者のほうが熱力学的により安定である。同じ温度で加圧すれば、単斜硫黄を斜方硫黄より安定化させることが可能か、またその理由を記せ。

３　一般に、機体のエントロピーは液体よりも大きい。にもかかわらず、気体水素と気体酸素は自発的に反応し、液体の水を生成する。この過程が熱力学第二法則に反しないことを簡潔に説明せよ。

一つでも分る方、ご回答いただければ嬉しいです。
明日期末試験があるのでよろしくお願いいたします。

回答No.1

rnakamra · ベストアンサー

1.
平衡曲線の傾きはクラウジウス-クラペイロンの式から得られます。
クラウジウス-クラペイロンの式の微分係数を決めるファクターが3つありますが、この場合、一番大きな変化要因が何であるか考えればすぐわかると思います。

2.
平衡状態は圧力をかけると体積が小さくなる方向に移動する。
斜方硫黄と単斜硫黄、同じ量だとどちらが体積が小さいだろうか?
また、上記の内容が熱力学的にどうしてそのようになるかを説明する必要があるかもしれないがそれくらいは自分で考えよう。

3.
水素と酸素が反応すると大きな熱が発生します。
これが外に逃げるとエントロピーは空間全体でどのように変化するかを考えてください。