アルミニウムの溶融について。

質問

アルミニウムの融点は６６０℃、溶融の潜熱は１０５００[J/mol]である。アルミニウム５モルを溶融するときのエントロピー変化量を求む。（単位と符号を忘れずに記せ）
　　　　という問題を解いてください・・・。

回答No.4

siegmund · ベストアンサー

困りましたね～．

> テスト前に１５題ほどの問題が載ったプリントが配られ、
> この中から何問かが数字を変えてテストにでるそうです。

最近は，どの程度のレベルの学力が単位取得に要求されるかを
前もって教官が学生に明らかにし，その上で成績評価は厳しく
(つまり，点が大幅に足りないのに通しちゃう，なんてことのないように)
という流れになりつつあります．
ですから，「こういうような問題をテストに出します」のプリントは
意味があるのですが，数字だけ変えてテストに出題ってのはどうもね～．
まあ，テスト前に勉強してもらう考えと思いますが...
私も物理関係の授業でそういうプリントを作成していますが
「全く同じ問題や，数字だけ変わっている問題は出しません」です．

> 黒板もメモ程度にしか書かない人なのです。

そこらへんは，その先生が本当に不熱心なのか，
それとも黒板に書いたことだけノートに写すようでは困る，
という考えでやっているのか，きちんと見抜く必要がありますよ．
いつまでも誰かが「これが大事ですよ，覚えておきなさい」と
やってくれるわけではありませんから，
その場で話の組み立てを即座に理解し何が大事か自分で判断する，
という能力を開発するのも将来のために非常に大事です．
私も，大事なことを板書せずに話だけで済ます，
ということを意識的によくやっています．
もちろん，学生には
「板書だけが重要じゃないですよ．何が大事かは自分で判断してください」
と毎時間繰り返しています．

> そんなやり方でも単位がとれてしまう大学のシステムにも問題がありますね・・。

本質的理解なしに単位が取れてしまうのは，確かに問題ありと私も思います．

さて，本来の質問ですが，
熱の移動ΔＱに伴ってエントロピーΔＳが移動します．
両者の間の関係は
(1)　　ΔS = ΔQ/Ｔ
です．
Ｔはそのときの絶対温度(摂氏温度ではない！)
潜熱は，融点の温度にある固体を液体にするのに必要な熱．
例えば，0℃の氷を0℃の水にするために必要なのが水の融解潜熱．
アルミニウムの潜熱が１モルあたり 10500 [J]だというのだから，
５モルではその５倍で，5×10500 [J]の熱を外から受け取る必要がある．
融解途中では(固体と液体が共存している)温度は 660℃(T = 660+273 = 933 [K]) のまま．
したがって，
(2)　　ΔS = (5×10500) [J] / 933 [K] = 56.3 [J/K]
もちろん，アルミニウムのエントロピーは増えたわけです．

お礼

わかりやすい回答ありがとうございました。エントロピー変化はもうばっちりです。

回答No.3

siegmund

補足を拝見しました.

> テスト前なのでテキストや文献を探してる暇がありません・

テストというなら，
講義で使ったテキストやあなたが講義を記録したノートが手元にありますよね．
手間暇かけて探すと言うほどのことではないはずです．
既に目を通したテキスト，あるいは自分で書いたノート，
そういうものに当たるのが早道と思いますよ．
エントロピーや潜熱も載っているはずでしょう．

他にも，問題の答を教えてください，をアップしておられますが，
いずれもテキスト(or 講義)内容ほとんどそのままのごく基本的内容でしょう．
そちらについても，テキストや自分のノートに目を通すのが
結局一番能率的と思いますよ．

> 僕は非化学系なので

理工系の基礎教育の内容ですよね．
特に化学系でなくては理解できないというほどのことはないはずです．
そもそも，非化学系の lassen さんが受講している内容であるということ自体が
それを示しています．

> 理解することより、問題が解けるようになりたいのです。
> エントロピー変化も潜熱も良く分かりませんが、
> この問題を解けるようにはなりませんか

率直に言って，問題文に出てくる用語の意味の理解なしに問題は解けませんよ．
誰でもそう思うんじゃないでしょうか．
意味がわからないまま答を丸覚えというなら別ですが，
それは全く意味がありませんね．

厳しいコメントになったかと思いますが，
やっぱり勉強は積み重ねが大事です．

補足

ごもっともです・・・。でもこの授業の先生は自作のプリントを使ってるのでテキストのように詳しくないんです。ほんと不親切なプリントで黒板もメモ程度にしか書かない人なのです。向こうも非化学系の学生相手だと思って授業やってるんじゃないでしょうかね～。テスト前に１５題ほどの問題が載ったプリントが配られ、この中から何問かが数字を変えてテストにでるそうです。しかも配布プリントはすべて持ち込み可、なのです。問題のプリントも含めて・・・。ですから答えが知りたかったのですが・・・・。ほんとに化学を学ぶ上で意味のない行為ですよね。そんなの分かってます。しかし、単位をとって進級して、専門を学ぶという見方をすれば全く意味がないとは言いきれないのではないでしょうか。そんなやり方でも単位がとれてしまう大学のシステムにも問題がありますね・・。

回答No.2

siegmund

熱力学関係の話のようですが，
エントロピー変化，熱の移動量，絶対温度の間の関係は
ご存知ですよね．
アルミニウムを融かすためには，５モル分の潜熱に相当するだけ
外から熱を加えないといけませんよね．
それから，融かしている間(固体と液体が共存している)は
温度はもちろん一定(６６０℃)ですね．

じゃ，あとは電卓叩くだけです．

回答No.1

ume_pyon

これは、「660℃において」融解したときのエントロピー変化でしょうか。
だとしたら、それほど難しく考える必要はないでしょう。

熱力学のテキストや文献を調べてみてはいかがでしょうか。潜熱とは何か、
エントロピー変化とは何かを理解するいい問題です。

もしわからない場合は、「どの辺りがわからないのか」を明記して下されば、
もう一度説明いたします。

補足

テスト前なのでテキストや文献を探してる暇がありません・・・。それに化学を専攻されている方には失礼なのですが、僕は非化学系なので、理解することより、問題が解けるようになりたいのです。エントロピー変化も潜熱も良く分かりませんが、この問題を解けるようにはなりませんか・・・？ほんとにムカつかれる奴で申し訳ないんですけど、、解き方が分かりません。