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No.1
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理想気体の物質量を半分にした場合のエントロピー変化を計算する方法は以下の通りです。
## 前提条件
- 体積(V)は一定
- 温度(T)は一定
- 気体は理想気体
## 計算手順
1. 理想気体の状態方程式 PV = nRT より、圧力(P)は物質量(n)に比例する。
物質量を半分にすると、圧力も半分になる。
2. エントロピー変化(ΔS)は、可逆等温過程において以下の式で表される。
ΔS = nR ln(P2/P1)
ここで、
n: 物質量(mol)
R: 気体定数
P1: 初期圧力
P2: 最終圧力
3. 物質量を半分にすると、圧力も半分になるので、
P2 = P1/2
4. したがって、エントロピー変化は、
ΔS = nR ln(P1/2P1) = nR ln(1/2) = -nR ln2
つまり、理想気体の物質量を半分にした場合、エントロピーは減少し、その減少量は-nRln2となります。体積と温度が一定の場合、物質量が減れば、エントロピーは減少することがわかります。
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