問題温度 600 K の高温物体から、温度 300 K の低温物体へ、熱量 1,200 kJ が直接移動した。両物体の温度は変化しないものとするとき、この過程における両物体全体のエントロピー変化 [kJ/K] はどれか。
- a+4.0 kJ/K
- b+2.0 kJ/K
- c−2.0 kJ/K
- d+6.0 kJ/K
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正解：b. +2.0 kJ/K
正解は「+2.0 kJ/K」。高温物体は熱を失うので ΔS高 = −1,200/600 = −2.0 kJ/K、低温物体は熱を受けるので ΔS低 = +1,200/300 = +4.0 kJ/K である。全体では −2.0 + 4.0 = +2.0 kJ/K となり、正（増加）で、第二法則に合う不可逆変化である。「+4.0 kJ/K」は誤り。熱量を温度差 (600−300) で割っている。エントロピー変化は各物体の温度で別々に Q/T を求める。「−2.0 kJ/K」は誤り。符号を逆にしている。不可逆変化では孤立系全体のエントロピーは増加し、減少することはない。「+6.0 kJ/K」は誤り。高温物体の減少分と低温物体の増加分の大きさを足している。高温物体は減少するので差を取る。
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