Eiswürfel löst sich in Wasser auf → Entropieänderung?

Question

Folgende Frage zur Entropie:

Welche Aussage bezüglich Entropie stimmt nicht?

A) Entropie ist eine fundamentale thermodynamische Zustandsgröße.

B) Ihre SI-Einheit ist Joule pro Kelvin.

C) Die in einem System vorhandene Entropie ändert sich bei Aufnahme oder Abgabe von Wärme.

D) Beim Schmelzen von Eis wird die geordnete Eiskristallstruktur in eine ungeordnete Bewegung einzelner Wassermoleküle überführt: Die Entropie des Wassers im Eiswürfel nimmt dabei ab.

E) Das Formelzeichen der Entropie-Größe ist ein: S.

Ich verstehe nicht ganz warum D richtig sein soll, ich hätte eher auf C getippt.

Nimmt die Entropie deshalb nicht ab, weil die Flüssigkeit durch die 2 verschiedenen Aggregatszustände fest und flüssig heterogener ist? Habe das noch nicht ganz durchstiegen.

Noch eine zweite zusammenhangslose Frage:

Wie kann sich bei einer adiabatischen Zustandsänderung, wo ja definitionsgemäß die Wärmeenergie sich nicht ändert, die Entropie ändern?

Die Entropie ist ja definiert als  S = Q/T. Ändert sich dann die Außentemperatur oder wie?

Answer 1

Salut Biostudent,


(D) ist teilweise richtig, teilweise aber auch falsch:

Beim Schmelzen von Eis wird die geordnete Eiskristallstruktur in eine ungeordnete Bewegung einzelner Wassermoleküle überführt.
Das ist richtig !

Die Entropie des Wassers im Eiswürfel nimmt dabei ab.
Nein, das stimmt leider nicht. Die Entropie nimmt zu !

Durch Wärmezufuhr kommt es zu einer Erhöhung der kinetischen Energie der Teilchen. Dies wiederum bedeutet, dass sich die Teilchen aus ihrer bestehenden festen Ordnung der Eiskristallstruktur heraus, zunehmend freier und ungeordneter bewegen können.

Und per Definition ist Entropie nunmal eine Größe, die mit steigender Unordnung zunimmt.


Viele Grüße :)



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