엔트로피와 상태함수에 대하여 질문드립니다.

3단원 ppt에 있는 Figure 3.6 에 대한 엔트로피를 계산하는 과정에서 Perfect Gas, Isothermal, Reversible 인 과정에 대해서 System의 엔트로피 변화량은 nRln(Vf/Vi)이고, Surrounding의 엔트로피 변화량은 -nRln(Vf/Vi)라고 하셨습니다.

Irreversible인 과정(Pex = 0)에 대해서는 W=0, Q=0이기 때문에 Surrounding의 엔트로피 변화량 또한 0이지만, 엔트로피는 상태함수이기 때문에 System의 엔트로피 변화량은 Reversible일때와 같다고 하셨습니다. 그런데 여기서 엔트로피가 상태함수라고 하셨는데, 그렇다면 Surrounding의 엔트로피 변화량 또한 상태함수이기 때문에 Reversible 과정일때와 같아야 하는 것이 아닌가요?   

답변1) irreversible인 과정일 때와 reversible인 과정일 때 surrounding의 마지막 상태가 달라서 그런 것 아닐까요?

다시 덧붙이자면 계의 엔트로피 변화량은 경로에 무관하지만 전체(계+주위)의 엔트로피 변화량은 변화가 어떻게 일어나는지에 의존한다고 물리화학 책 10판에 나와있어요

답변2) 위와 같은말이지만 덧붙이자면 reversible 과정에서는 equilibrium 상태이기 때문이고 irreversible 과정에서는 equilibrium 상태가 아니기 때문에 surrounding의 상태가 서로 다르기 때문에 이러한 차이가 났다고 생각합니다.

답변 3) system의 엔트로피 변화량은 상태함수이지만, surr의 엔트로피 변화량은 상태함수가 아닙니다.

답변 4) reversible 과정과 irreversible 과정에서 전체 엔트로피와 연결지어 생각하면 이해가 쉬울 것 같습니다. reversible 과정에서는 △S(우주)=0이라는 정의에 의해 △S(surrounding)이 -nRln(Vf/Vi)로 나오는 것이고, irreverslble 과정에서는 △S(우주)≠0이므로 가역과정의 △S(surrounding)와 같을 수 없고, 이는 Q=0이라는 상황을 이용해 q/T=0이라고 도출해야 한다고 생각합니다.

답변 5) 다들 질문에 답변해주셔서 감사합니다! 덕분에 이해가 된 것 같습니다.

다음번에 궁금한 점이 생긴다면, 또 다른 질문으로 찾아뵙도록 하겠습니다!!