締切済み エントロピー効果について 2004/08/25 13:03 ゆきや氷に塩をかけるとなぜ溶けやすくなるのかを調べていたのですが、エントロピー効果がよくわからないのでおしえてください！おねがいします！ みんなの回答 （4） 専門家の回答 みんなの回答 onakyuu ベストアンサー率45% (36/80) 2004/08/27 17:48 回答No.4 どうも、＃２です。 氷→水の速度と水→氷の速度がほぼつりあった状態で あると考えて、食塩を加えてやると凝固点降下によっ て水→氷の速度が落ちるため、結果として解けやすく なるといった感じでしょうか。 この説明の重要な点は氷と水の界面に揺らぎがあるこ とモル凝固点効果を認めてしまうことだとおもいます。 質問者へのふつうの答えとしては良いと思います。 ただしなぜモル凝固点降下が起きるかという点には答 えていないので不十分ではないでしょうか？ 凝固点降下の簡単な説明はエントロピーの立場で与え ることができます。（原島鮮：熱力学統計力学136ペ ージなど適当なテキストを参考にしてください） 今の問題を考えますと食塩水と真水では同じ温度なら 前者のほうがエントロピーが高いといえ、すなわち自 由エネルギー（F=E-TS)密度は低いわけです。 氷と水が共存する状態では氷の自由エネルギー密度と 水の自由エネルギー密度は等しいわけで、そこに食塩 をいれてやると水（食塩水）の自由エネルギーが下が ってしまいます。再びつりあうようになるために、水 分子が氷側から食塩水側に移動して食塩水の自由エネ ルギーを上げる（エントロピーを下げる）ことになり ます。 この説明は多少はしょっていて物質の移動があるので きちんと言うには化学ポテンシルを考えて計算しない といけないのですが、エントロピーの効果が重要なこ とはわかってもらえると思います。 このようにこの問題についてはエントロピーが２次的 にしか効かないということはなく、本質的な原因にな っていると思います。 注）上の式で E：内部エネルギー T：温度 S：エントロピー 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 sanori ベストアンサー率48% (5664/11798) 2004/08/25 19:30 回答No.3 ＃１です。再び。 そうだったんですか。 「前のご質問」があったのですね。 拝見しました。 固まっている氷になぜ塩が入り込むか？ ということの説明のために、そもそもエントロピー説を引き合いに出されたのですね？ それの説明でしたら、こうです。 氷点（摂氏０度）付近の氷や水というのは、ミクロで見ると、融けたり固まったり融けたり固まったり、という、ためらいのようなことを頻繁に繰り返しています。 固体の氷は絶対的に固体、液体の水は絶対的に液体、ということではないのです。 氷点下でも氷は、一瞬ためらって融けます。だけど、すぐに氷に戻ります。これを繰り返しているのです。 だから、塩が水に溶ける「チャンス」があるのです。 この一瞬のチャンスを見逃さなかった氷（水）が塩を取り込み、モル凝固点降下によって、その温度では氷に戻らなくなり、結果として、「塩をまいたら融けた」になるわけです。 このように、なぜ塩をかけると融けやすいか、の説明には、エントロピーは主役になりません。 単なる脇役の脇役にすぎません。 しかし、上記の「ためらい」のところは、実は、エントロピーの話と関係があると言えばあるんですけどね。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 onakyuu ベストアンサー率45% (36/80) 2004/08/25 16:03 回答No.2 前のご質問での私の答えがたりませんでした。 エントロピーとは簡単にいってしまえば、乱雑さの ことです。 トランプで考えると赤の札が上半分、黒の札が下半 分にある状態がエントロピーが低い状態です。それ を適当にきってやると、上半分に黒と赤の札が同じ くらいふくまれる状態になると思いますが、それが エントロピーが高い状態です。 同様に塩水の例では、真水と食塩水が別個で存在す るとエントロピーが低いのですが、混ぜて薄い食塩水 になるとエントロピーが増大します。 閉じた（外から押したり冷やしたりなど操作しない） システムでは物理学によるとエントロピーが増大する 方向に反応が起きることがわかっています。 たとえば水分子を通すけれど食塩（厳密にナトリウム イオン塩素イオン）は通さない膜で食塩水と真水を 仕切ってやると水分子が真水側から食塩水側に移動 し食塩水が薄くなります（エントロピーが増大する）。 この時水分子に働いている力が浸透圧です。 氷の融解の場合も氷が解けて食塩と混ざることによ り、やはりエントロピーが増大します。 あまりうまくかけませんが、こんなもんでどうでしょう。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 sanori ベストアンサー率48% (5664/11798) 2004/08/25 13:39 回答No.1 「溶ける」でなく「融ける」ですよね？ 塩をかけると融ける現象は、「モル凝固点降下」という言葉で調べてみてください。 モル凝固点降下とは、水に不純物が溶けていると、融点が下降する、すなわち氷と水の境目の温度がマイナス何度かまで下がる現象です。 いきなりエントロピーの話まで持っていこうとすると、かなり大変な説明になります。 広告を見て全文表示する ログインすると、全ての回答が全文表示されます。 通報する ありがとう 0 カテゴリ 学問・教育自然科学物理学 関連するQ&A エントロピー 無秩序 について エントロピーは、無秩序な状態の度合いを表すもので、無秩序な状態ほどエントロピーが高く、整然として秩序の保たれている状態ほどエントロピーは低い。 (２)万物は、自然のままにほっておくと、常にそのエントロピーが増大する方向へ変化する（エントロピー増大の法則）。 また温度をあげてエントロピーが高くなれば安定するとも学びました。ここがひっかかるのですが例えば北極のような氷の世界ではエントロピーは低いのでしょうか？北極は人の手で氷の世界となっているわけではなく、自然のままと思うのですが・・・安定していないのですか？矛盾を感じます。 エントロピーについての概念はこれで正しいですか？ 1:ある部屋で100℃の水を置いておくと、自然に40℃になった。 2:ある部屋で0℃の氷を置いておくと、自然に20℃の水になった。 この二つは、部屋を閉じた系と考えると両方とも系としてのエントロピーは増大しますが、 １の場合100℃の水は熱量を外に出すので、100℃の水自体のエントロピーはマイナスとなる、 ２の場合0℃の氷は外気から熱量をもらうので氷自体のエントロピーはプラスとなる、という考えで正しいでしょうか？ よろしくお願いします。 水のエントロピーに関しての質問です。 (文系なので分かりやすくお願いします、) 氷の状態だったら、エントロピーが減少していて、水の状態の方がエントロピーが増大している。 でもエントロピーって減少している時ほど熱を持っていて、エントロピーが増大すると熱を発散して、冷たくなっていくんですよね？ ここが矛盾しているようで分かりません。 分かりやすい回答お待ちしております。 天文学のお話。日本ではどのように考えられていた？ OKWAVE コラム エントロピー計算 化学系の学科の大学生です。 「物理化学」という科目で分からないことがあるので質問させていただきます。 エントロピーの計算なのですが… 「1atm,-10℃の過冷水1molが同圧のもとで同温度の氷に変化した。このときのエントロピーの変化を求めよ。また、この変化は不可逆変化であることを示せ。ただし、0℃、1atmにおける氷の融解熱は6.01kJmol^-1、水および氷の定圧比熱容量はそれぞれ4.18、2.09JK^-1g^-1とする。」 考えたことは、 １．この変化は不可逆変化なので、熱力学第二法則を使って証明する。 ２．ΔSは状態量であること。 ぐらいです… おねがいします！ 化学の問題(エントロピー変化) 化学の問題です！どうか助けてください 1気圧の下、0℃の氷1molが100℃の水蒸気に変化するときのエントロピー変化⊿Sはいくらか (a)融解のエントロピー (b)0℃から100℃の温度範囲における液体のエントロピー変化 (c)蒸発のエントロピー (d)全エントロピー変化⊿S の順に答えよ という問題です ただし 氷の0℃での融解熱は6.0kjmol^-1、 水の100℃での蒸発熱は40.7kjmol^-1 0℃から100℃の温度範囲における水のCp(定圧熱容量)は温度によらず76jK^-1mol^-1 (a)～(d) 各々簡単な説明もお願いします。 氷から水になるときのエントロピー変化 １気圧の下で、1.0gの氷が解けて水になるときのエントロピー変化ΔＳを求めなさい ただし、水の融解熱は6.0ＫＪ/molとする エントロピーって何？ 熱力学における「エントロピー」が何なのかよくわかりません。例えばエントロピーが増大するとはどういうことを言うのでしょう？ 物理が苦手な者でもわかるような説明をお願いします。 まだ「エントロピー」がわかりませーん！ まだ「エントロピー」がわかりませーん！ 自分なりに努力したけども、様々な場所で、別々の定義がされているようで、いったい、「エントロピー」をイメージとして認識するには、どうすればよいのか？ 私の好きな文章は「物質には目的がありません。その無目的がエントロピーとして、進化を導き、生命＝人間にまで至った」ですが、10年かけてもイメージできない。数式による解釈の方が良いのかな？ エントロピーについて 今度の4月に大学三年になるものです。 理系なら知っておきたい化学の基本ノート物理化学編って本で、 勉強していて、この本のp163に書いてある内容なのですが、 ピストンの上にある重りを少しづつ減らしていき、ピストンを上に上げさせて膨張させたら内部のエントロピーが大きくなり、重りの量をもどしていったら元通りになって内部のエントロピーが小さくなると書いてあります。 膨張させたときは、内部のエントロピーが大きくなる一方で外部のエントロピーが小さくなるけど全体としてはエントロピーが大きくなることはわかるのですが、元通りにさせたとき全体としてエントロピーが小さくなる気がするのですが、これは熱力学第二法則に反している気がします。 多分僕がどこかで勘違いしてるのだと思うのですが、もしわかるかたいらっしゃいましたら解答お願いします。 エントロピーについて 孤立系のエントロピーは不可逆過程だと増えるとかいてあったのですが、ΔＳ＝∫ｄＱ/Ｔで、孤立系ではｄＱがゼロになって、エントロピーもゼロになってしまわないのですか？ エントロピーについて 学校の講義で「エントロピーについてわかりやすく説明しなさい」という課題のレポートが出されました。しかし、『エントロピー』とは、いったい何なのかいまいち理解できてません。わかる方、詳しく説明をいただけるとありがたいですね。お願いします！！ エントロピー？ 物理化学で学ぶ”エントロピー”の定義が、イマイチうまく理解できません。 エントロピーとは何かを教えてほしいのです。 自発的変化と、可逆的変化というのも分かりませんのでよろしければそこもお願いします。 日本史の転換点？：赤穂浪士、池田屋事件、禁門の変に見る武士の忠義と正義 OKWAVE コラム エントロピーについて 熱の出入りのないところエントロピーの増減は無いのでしょうか？例えば一定量の気体を封入したピストンを引っ張って（仕事は加わると思いますが）体積を増やしたとき、一分子あたりの自由度は増しエントロピーは増減すると概念的に捉えてしまうのですが、そもそもエントロピーの定義自体を間違って把握しているのでしょうか？ エントロピーとは、いったいなんぞや。 物理学でエントロピー、エンタルピーがでてきて なにがなにやら、さっぱりわかりません。 やっぱ、化学か生物を履修すればよかったと思ってます。 物理って、ほんとうにむずかしいですね。 誰か熱力に詳しい人でエントロピーをわかりやすく説明してください。よろしくお願いします。 エントロピー 自発変化は全エントロピーを増加させますが、逆に ある変化が起きると仮定して、全エントロピーが増加するなら その変化は自発変化といえますか？ エントロピーについて エントロピーの概念がまずわからないので教えていただきたい。 あと、参考書のこの問題がわかりません 熱容量Cが同じで温度がT1,T2（T1>T2）の二つの物体を接触させたあと、やがて平衡温度T0に達した。二つの物体を接触させる。前後のエントロピーS変化を求めエントロピーがぞうだいすることを求めなさい。 教えていただきたい。 エントロピーの求め方 専門でないので初心者です。 エントロピーの求め方についての質問です。 参考書には等温での圧力変化の際のエントロピーを求める式（ΔS=nRln*Pa/Pb）や、逆に等圧での温度変化の際のエントロピーを求める式（ΔS=Cpln*Tb/Ta）が載っていました。 では、圧力も温度も変化する際にはどのようにしてエントロピーを求めたら良いのでしょうか。モル熱容量は与えられています(5/2*R)。 詳しい方、よろしくお願いします。 六方晶系の氷の残留エントロピーに関する問題 六方晶系（Ih）の氷の残留エントロピーに関する問題です 問い1．六方最密構造の氷は１atm下で冷却するとS0=3.39J/（K.mol）の残留エントロピーが存在するように観測される。その理由を簡潔に説明し、なぜこの値になるか定量的に示せ。 問い2．さらに絶対零度に近づけると氷のエントロピーはどのように観測されると予測できるか。 問い3．熱力学第三法則が破れるような系が存在すると、その系を使ってどのような熱力学的操作が可能になるか。興味深い例を一つ挙げよ。 という問題です。 この問題は S=k*lnW Ｗ＝（2＾2N）（4C2/2^4)^N=(3/2)^N という風にやれば問題の結果がWえられますが、なぜWはそのようになるのかわかりません。 問い2はその問題自体はわからないです。S0というT=０Kのときの標準エントロピーだという風に思っていますが。。。 問い３は例はまったく思いつきません。 ぐちゃぐちゃ書いてわかりにくいですけれども、ご回答を待ってます。 よろしくお願いします。 エントロピー エントロピーってなに？わかりやすくおしてください(^_^; エントロピーについて。 高分子について勉強しているものです。今勉強していて、『理想気体を等温的に圧縮するとエネルギーとエントロピーの変化』と言う文章がありました。具体的にエネルギーとエントロピーの変化について教えてください。よろしくお願いします。 注目のQ&A 「You」や「I」が入った曲といえば？ Part2 結婚について考えていない大学生の彼氏について 関東の方に聞きたいです 大阪万博について 駅の清涼飲料水自販機 不倫の慰謝料の請求について 新型コロナウイルスがもたらした功績について教えて 旧姓を使う理由。 回復メディアの保存方法 好きな人を諦める方法 小諸市（長野県）在住でスキーやスノボをする方の用具 カテゴリ 学問・教育 自然科学 理科（小学校・中学校）化学物理学科学生物学地学天文学・宇宙科学環境学・生態学その他（自然科学） カテゴリ一覧を見る OKWAVE コラム 突然のトラブル？プリンター・メール・LINE編 携帯料金を賢く見直す！格安SIMと端末選びのポイントは？ 友達って必要？友情って何だろう 大震災時の現実とは？私たちができる備え 「結婚相談所は恥ずかしい」は時代遅れ！負け組の誤解と出会いの掴み方 あなたにピッタリな商品が見つかる！ OKWAVE セレクト コスメ化粧品 化粧水・クレンジングなど 健康食品・サプリ コンブチャなど バス用品 入浴剤・アミノ酸シャンプーなど スマホアプリ マッチングアプリなど ヘアケア 白髪染めヘアカラーなど インターネット回線 プロバイダ、光回線など
