水と氷の平衡
- 2014/09/20
- 06:00
水と氷が共存する平衡を考えてみよう.融解エンタルピーをΔfusH,融解温度をTfと記せば,融解エントロピーΔfusSは
ΔfusS = ΔfusH / Tf
と表せる.ここで,fusはfusion(融解)の略である.
氷に熱を加えることによって水になるのだから,下図において,左のエンタルピーHでも,右のエントロピーS においても水が氷より上にくるのは理解できるであろう.ところで,ギブズエネルギー変化の式(1)を考察すれば,エンタルピーは小さくなるほど安定(地上における水の場合と同様),エントロピーは大きくなるほど安定である(ヘリウムガスを入れた風船と同様)ことが分かる.それを図中の矢印で示した.したがって,エンタルピーで言えば氷は水より安定,エントロピーで言えば水は氷より安定,と言うことができる.平衡においては,ΔGはゼロとなっている.
ΔfusS = ΔfusH / Tf
と表せる.ここで,fusはfusion(融解)の略である.
氷に熱を加えることによって水になるのだから,下図において,左のエンタルピーHでも,右のエントロピーS においても水が氷より上にくるのは理解できるであろう.ところで,ギブズエネルギー変化の式(1)を考察すれば,エンタルピーは小さくなるほど安定(地上における水の場合と同様),エントロピーは大きくなるほど安定である(ヘリウムガスを入れた風船と同様)ことが分かる.それを図中の矢印で示した.したがって,エンタルピーで言えば氷は水より安定,エントロピーで言えば水は氷より安定,と言うことができる.平衡においては,ΔGはゼロとなっている.
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