問 題
図のように、1 mol の理想気体が状態 A から、過程Ⅰ、Ⅱ、Ⅲを経てAに戻る変化を準静的に行う。各過程は次のとおりである。
・過程Ⅰ 状態A (圧力P1、体積V1) から等温膨張させ、状態B (圧力P2、体積V2) とする。
・過程Ⅱ 状態B(圧力P2、体積V2)から断熱圧縮させ、状態C (圧力P3、体積V1)とする。
・過程Ⅲ 状態C(圧力P3、体積V1)から定積のまま冷却し、状態A(圧力P1、体積V1)まで圧力を下げる。
ここで、過程Ⅰの温度を T0 とすると、過程Ⅰの膨張に当たって
の熱の吸収が起こることから、エントロピー変化は
となる。過程Ⅱ、過程Ⅲのエントロピー変化を考えるとき、それらの組合せとして最も妥当なのはどれか。
正解 (5)
解 説
準静的に一周している（元の状態に戻っている）ので、エントロピー変化の総和は 0 です。従って、過程Ⅰにおける エントロピー変化である R loge(V2/V1) と、答えの選択肢の 2 つの項を全部足した時に０になるものが正解です。
以上より、正解は 5 です。
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