Энтропия. Очевидно, что ответ - А, но как коректно обосновать выбор? Например, с применением формул и определений

Question

Кусок льда, находившийся при температуре -10°С, нагрели до 0°С и превратили в воду той же температуры. Как изменялась энтропия системы лед-вода?
А) Сначала возрастала, затем оставалась постоянной до полного превращения льда в воду
 
Б) Все время возрастала
 
В) Не изменялась
 
Г) Все время уменьшалась
 
Д) Сначала уменьшалась, затем оставалась постоянной

Answer 1

При нагревании льда температура возрастает, что приводит к распаду кристаллической структуры льда и переходу воды в боле хаотическое состояние. Поэтому, в процессе нагревания льда до температуры плавления (0°С) , энтропия системы лед-вода должна возрастать, поскольку происходит увеличение беспорядка в системе.
 
Когда лед полностью превращается в воду, энтропия системы лед-вода остается постоянной. Это связано с тем, что на этом этапе не происходит изменения структуры вещества, которое остается водой при той же температуре, и нет дополнительного увеличения беспорядка в системе.
 
Таким образом, ответ на данный вопрос - А) Сначала возрастала, затем оставалась постоянной до полного превращения льда в воду.

Answer 2

Ответ: А) Сначала возрастала, затем оставалась постоянной до полного превращения льда в воду.

Энтропия системы лед-вода при переходе из твердого состояния (льд) в жидкое (воды) возрастает. Это связано с увеличением количества возможных микросостояний системы при переходе от упорядоченной кристаллической структуры льда к боле хаотической жидкой форме воды. Однако после того, как весь кусок льда полностью превратится в воду, энтропия системы будет оставаться постоянной, так как все частицы находятся в жидком состоянии и не может быть больше перестройки микросостояний.