語彙
| English | 意味 |
|---|---|
| disorder/dɪˈsɔːdə/ | 無秩序 |
| entropy/ˈentrəpi/ | エントロピー |
無秩序度の測定
- エントロピー（$S$）は、粒子とそのエネルギーの配置方法の数を表します。
- 配置方法が多いほど無秩序度が高くなります。
- 乱れを増やす変化には正の$\Delta S$がある。
探索
エントロピー変化の実験
deltaS = 生成物の無秩序度 - 反応物の無秩序度
無秩序度を増加させてエントロピー変化がより正の値になる様子を見る。
実践
エントロピーは以下のものの尺度である：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
粒子やエネルギーの配置の仕方が多いほど、エントロピーは高く（無秩序度は大きい）。
実践
固体が溶けたり、気体が生成したりするとエントロピーは増加する。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
乱れが多いほどエントロピーが高い。
エントロピーが増加する場合
| 変化 | $\Delta S$の符号 |
|---|---|
| 固体 → 液体 → 気体（または溶解） | 正 |
| 温度の上昇 | 正 |
| 気体分子数が増加する反応 | 正 |
| 気体分子数が減少する反応 | 負 |
固体→液体→気体へとエントロピーは増加する
実践
エントロピー変化が正となる変化はどれか。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
融解は無秩序度を増加させる（固体→液体）ためΔSは正であり、他は無秩序度を減少させる。
実践
使用するよりも多くの気体分子を生成する反応には：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
気体分子が多いほど無秩序度は大きくなるため、ΔSは正である。
実践
各エントロピーの概念にマッチさせよ。
難易度 2/5 · 140 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
各項目は用語を正しい意味と結びつける。
ΔSの計算
$$\Delta S^{\ominus} = \sum S^{\ominus}(\text{products}) - \sum S^{\ominus}(\text{reactants})$$
- データに示された標準エントロピーを使用する。
瞬冷パックは吸熱的な溶解過程によって冷却される — エントロピーの増加によって駆動されている。
実践
反応の標準エントロピー変化は：
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
⟦ΔS° = ΣS°(products) − ΣS°(reactants).⟦
エントロピー変化の予測
- 気体分子数が増加するか、固体が液体・気体になる場合、エントロピーは増加する。
- 気体のモル数が増加する反応ではΔSは正となる。
理解できましたか
Key idea
- エントロピー 粒子やエネルギーを配置できる方法の数（多いほど＝無秩序）
- $\Delta S$ は固体→液体→気体、溶解、温度上昇、または気体分子数の増加に対して正となる
- 計算方法: $\Delta S^{\ominus} = \sum S^{\ominus}(\text{products}) - \sum S^{\ominus}(\text{reactants})$