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過去の質問例などを見ていてふと疑問に思ったので、質問させてください。

熱力学第二法則(自発的変化ではエントロピーは増大する)より、凝固という現象でもエントロピーは増大するのでしょうか?
自分の理解に範囲ではエントロピーは無秩序さをあらわすと理解しています。
そのため、凝固のように液体から固体に変化する際にはエントロピーが減少するようにも思えるのですが… 
(特に凝固の際に単結晶になる場合など。)

よろしくお願いいたします。

教えて!goo グレード

A 回答 (4件)

形式的な回答をします。

エントロピーの増分はdS=δQ/Tです。(ここでQの増分についてδと書いたと書いたのは完全微分でないからです。)ものが融解するときには熱を吸いますのでδQ>0です。反対にものが凝固するときは熱をだしますのでδQ<0です。T>0ですからdS<0です。したがってエネルギーをやりとりする周りのものを考えないで、そのものだけ考えればエントロピーは減少します。
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その凝固したものだけを見るとエントロピーは減少しています。


しかし、モノは凝固するとき周りに熱を放出していますよね?
つまり周りが温められています。
自発的に凝固が起こる場合、
凝固されたもののエントロピー減少量 < 温められた周りのもののエントロピーの増加量
となって、全体のエントロピーは増加しています。
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エントロピーは減ります。



自発的変化でエントロピーが非減少になるのは断熱変化だけです。
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規則的な構造になるので減少するとおもいます。

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