打开一节讲能量的课,迎面就是 ΔT、Δm 和 ΔᵣH°,像是有人摔在了键盘上。其实不是:这是三个很简单的概念,初中数学就足够看懂。

Δ Delta:变了多少

读作
读作“德尔塔”或“……的变化量”。ΔT 读作“温度的变化量”。
意思是
放在某个量前面的 Δ 表示它变了多少:最终值减去起始值。

Δ 是希腊字母的大写 D,取自“差”(difference)。水从 18 °C 升到 25 °C,ΔT = 25 − 18 = 7 °C。如果从 25 °C 降到 18 °C,ΔT = 18 − 25 = −7 °C。正负号告诉你变化的方向:升高为正,降低为负。

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ΔT = Q / (m · c):给它热量 Q,温度升高多少。

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Δm = E / c²:释放能量 E 时消失的质量。

Eₐ 下标:右下角的标签

读作
Eₐ 读作“E 下标 a”,最好直接叫它的名字:“活化能”。
意思是
右下角的小字母或小数字是一个标签,说明这个量是什么。它既不是乘,也不是乘方。

科学里有很多种能量、很多种质量、很多种温度。为了不混淆,就在右下角加一个标签:Eₐ 是活化能,mₑ 是电子的质量,T₁ 和 T₂ 是两个不同的温度。标签写不成小字时,就用下划线:N_A 是阿伏伽德罗常数,即带标签 A 的 N。

化学里有一个特例:在 H₂O 这样的分子式里,小数字表示原子的个数——两个氢、一个氧。

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N_A = 6.022 140 76×10²³ mol⁻¹:阿伏伽德罗常数,带着它的标签 A。

H° 表示标准状态的 °,不是度

读作
ΔfH° 读作“标准摩尔生成焓”。
意思是
紧贴在某个量右上角的小圆圈表示“在标准状态下测得”,标准状态的参考压力是 1 bar。

在化学里,一个反应的结果会随压力和浓度而变。为了能公平比较,数值都在统一的参考条件——标准状态——下给出,并用 ° 标记。IUPAC 规定标准压力为 1 bar。温度不在定义之内,但表格通常给的是 25 °C(298.15 K)下的值。

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ΔᵣH° = Σν ΔfH°(产物) − Σν ΔfH°(反应物):标准状态下一个反应放出或吸收的热。

动手试试

拖动两个温度。看看当最终温度低于起始温度时,Δ 的正负号会怎样。

温度的 Δ一条从 −10 到 40 °C 的温度线,上面有起点和终点两个标记,中间的箭头就是 Δ。一开始从 18 °C 到 25 °C:Δ = +7 °C。−10010203040Δ = +7
18 °C
25 °C

ΔT = 25 − 18 = +7 °C。升高了:Δ 是正的。

挑战

水从 80 °C 降到 20 °C。ΔT 是多少?
在一串数里,x₂ 是什么?
在 ΔᵣH° 里,小圆圈 ° 是什么意思?

参考资料

  • Δ 表示有限增量、下标和一般记法:ISO 80000-2:2019, Quantities and units — Part 2: Mathematics(iso.org)。
  • 标准状态(压力 1 bar)、ΔᵣH 和化学记法:IUPAC, Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry(“绿皮书”),第 3 版,2007(iupac.org)。

这张卡片是怎么做的: 在 Claude 的帮助下根据上面的资料撰写,并从西班牙语原文翻译。例子摘自本站的课程。插图是原创的。