薬剤師国家試験 令和04年度 第107回 - 一般 理論問題 - 問 93

状態関数と経路関数に関する記述のうち、正しいのはどれか。２つ選べ。

１　熱と仕事は経路関数である。
２　温度は示量性の状態関数である。
３　エンタルピーは示強性の状態関数である。
４　熱力学第一法則より、内部エネルギーは経路関数であることがわかる。
５　状態関数の変化量は、可逆過程でも不可逆過程でも等しい。

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解答　１、５

系の状態が途中の経路に依存する物理量のことを経路関数（例：熱、仕事）といい、途中の経路に依存しない物理量を状態関数という。状態関数は、系の大きさが変わるとその値も変わる示量性の状態関数（例：質量、体積、内部エネルギー、エンタルピー、エントロピー、ギブズエネルギー）と系の大きさが変わってもその値が変わらない示強性の状態関数（例：圧力、温度、濃度、モルエンタルピー、モルエントロピー、化学ポテンシャル）に分類される。

１　正
熱と仕事は経路関数である。

２　誤
温度は示強性の状態関数である。

３　誤
エンタルピーは示量性の状態関数である。

４　誤
内部エネルギーは状態関数である。なお、熱力学第一法則（ΔU＝q＋w）とは、「（系の）内部エネルギーの変化量ΔUは、（系に入ってくる）熱qと仕事wの和に等しい」という法則であり、状態関数である内部エネルギーと経路関数である熱と仕事の関係性を表したものである。

５　正
状態関数の変化量は途中の経路に依存しないため、始状態と終状態が同じであれば、可逆過程で変化しても不可逆過程で変化しても等しくなる。

解説動画１ ( 06:37 )  

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