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3.熱力学第二法則は、状態変化がどの方向にどのように起こるのかを規定する法則である。この方向性には新しい状態量△S=qr/Tが必要である。ただし、rは可逆変化を表す。 (a)この状態量は何と呼ばれているか。 (b)この状態量を実際の過程で計算する場合、4つの場合が考えられる。混合の場合を除く3つの場合を記せ。 (c)１モルの水が0℃の氷から100℃の蒸気に変化するときの△Sを計算せよ。ただし、氷、水、水蒸気のCpはそれぞれ36.9、75.2、36.9J/k・molであり、融解熱と蒸発熱は6.0、40.7kJ/molである。
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1) (a) エントロピー ２）（ｂ） １）固体から液体、 ２）液体から気体、 ３） 固体から気体 ３）（ｃ） 1) 氷０Ｃ から 水０Ｃ deltaS(1) = 6000 / (273+0)=21.98 2) 水０Ｃ から 水１００Ｃ deltaS(2) = Cpxln(T2/T1)=75.2x ln(373/273)=23.45 3) 水１００Ｃ から蒸気１００Ｃ deltaS(3) = 40.7x1000 /373 =109.12 delta S = deltaS(1) + deltaS(2) + deltaS(3) = 21.98 + 23.45 + 109.12 = 154.6 J/K
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