薬剤師国家試験 第101回 問91 過去問解説

　問 題　　　　　

下図は、ある純物質のエントロピーの温度依存性を示したグラフである。純物質の状態に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。

1. 物質の温度Tが0 ＜ T ＜ T₁の領域では、気体の状態にある。
2. 物質の温度TがT₁ ＜ T ＜ T₂の領域では、固体の状態にある。
3. 温度ゼロにおけるエントロピー(S₀)は、物質によっては負になる場合がある。
4. ΔS₂・T₂の大部分は、気化エンタルピーの変化量に由来する。
5. 物質によらず、ΔS₁・T₁ ＜ ΔS₂・T₂の関係が成り立つ。

 

 

 

 

 

　解 説　　　　　

選択肢 1,2 ですが
エントロピーとは、簡単にいえば乱雑さの指標　です。純物質において熱を与えると、だんだん物質が熱を受け取り、エントロピーは大きくなります。途中で「同じ温度 T で、ある程度の熱を一気に受け取っている」ところは、固体→液体　のような　相変化　を表していると考えられます。このグラフでは、0 ～ T₁ が「固体」、T₁  ～ T₂ が「液体」、T₂  ～ 「気体」　を表しています。よって、選択肢 1,2 は誤りです。

選択肢 3 ですが
純物質なので、エントロピーは 0 K で 0 です。熱力学第三法則と呼ばれます。「混合物」だと０Kで、０に近いけど、０にならないことがある。「イオン」だと、見かけ上、負がありえる。ということから「純物質」という限定があるみたいです。

選択肢 4,5 は、正しい選択肢です。
選択肢 5 の記述は、固体から液体になる「融解熱」と、液体から気体になる「蒸発熱」を比べると液体から気体になる方が、熱がいっぱい必要だよね。ということを不等式で表現しているものです。

以上より、正解は 4,5 です。