医薬品の製造工程での熱の出入りを考えるため、熱力学の基本的な法則と状態量を整理し…
医薬品の製造工程での熱の出入りを考えるため、熱力学の基本的な法則と状態量を整理した。記述として、正しいのはどれか。2つ選べ。
- ⑴ 断熱変化では、系と外界の間で熱に加えて仕事のやりとりも起こらない。断熱変化は熱の出入りがない変化で、仕事のやりとりは起こりえます。
- ⑵ ヘスの法則によれば、反応熱は反応が進む経路によって異なる値をとる。ヘスの法則では、反応熱は始めと終わりの状態だけで決まり、経路によりません。
- ⑶ 理想気体を一定の温度で膨張させるとき、その内部エネルギーは変化しない。理想気体の内部エネルギーは温度だけで決まるため、等温変化では変わりません。
- ⑷ 一定の圧力のもとで系に出入りする熱量は、系のエンタルピー変化に等しい。定圧変化では、系が受け取る熱量がエンタルピー変化に等しくなります。
- ⑸ 孤立系で自発的に進む変化では、系のエントロピーは減少していく。孤立系の自発変化では、エントロピーは増加します。
解説
正解は、等温膨張で理想気体の内部エネルギーが変化しないという記述と、定圧で出入りする熱量がエンタルピー変化に等しいという記述です。理想気体の内部エネルギーは温度だけの関数です。エンタルピーは状態量で、定圧での熱量に等しくなります。断熱変化は熱の出入りがない変化で、仕事のやりとりはあります。孤立系の自発変化ではエントロピーが増加し、ヘスの法則では反応熱は経路によりません。
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