液体の水が気化する時のエントロピー変化 82回薬剤師国家試験問28a
82回薬剤師国家試験 問28a
水の性質に関する次の記述の正誤を判定してみよう。
a 液体の水が気化するとき、H2O 1mol当たりのエントロピーは増大する（⊿S>0）。
82回薬剤師国家試験 問28a 解答解説
a 〇 液体の水が気化するとき、H2O 1mol当たりのエントロピーは増大する（⊿S>0）。
エントロピー(S)とは、
系の乱雑さを定量的に表す熱力学量であり、
乱雑さが大きいほど、エントロピー(S)の値は大きい。
一般に、固体→液体→気体と物理的状態が変化するのに伴い、
分子間相互作用が切断されて分子の束縛は小さくなり、
系の乱雑さは増大し、エントロピー(S)は増大すると考えられる。
物質の物理的状態の変化に伴うエントロピー変化(⊿S)は、
エントロピー変化(⊿S)の定義式から、
次のように考えることもできる。
エントロピーの変化量（⊿S）は次式で定義される。
①式が適応できるのは、原則として、
系に出入りする熱(q)が可逆過程による場合に限られるので注意。
物質の物理的状態が変化する転移点（融点・沸点）では、
温度・圧力一定で、
可逆的に系に熱が出入りしている状態であり、
先ほどの①式が成り立つ状態である。
よって、
相転移に伴うエントロピー変化（転移エントロピー：⊿S 転移）は、
次の②式で表される。
仕事が体積変化に伴う仕事（膨張・圧縮）に限られる場合、
定圧条件下で系に出入りする熱(q p)は、エンタルピー変化(⊿H)に等しい。
よって、
転移エントロピー（⊿S 転移）について次の③式が成り立つ。
液体の水が気化（蒸発）するとき、③式において、
⊿Ｈ 転移＝⊿H 蒸発＞0であるので、
⊿S 蒸発＞0となる。
