能量與熱力學第一定律
放熱與吸熱
/ ek-soh-THUR-mik / en-doh-THUR-mik /
這兩個詞只是給熱的流向貼標籤。放熱過程把熱釋放到周圍——它讓房間、燒瓶、你的手都變暖。劃著的火柴、凝固的混凝土、暖手寶:全都把能量交了出去。吸熱過程正相反;它從周圍把熱拉進來,讓周圍變得更涼。速冷袋和融化的冰,都從身邊的一切「喝」走了熱。
用焓的語言說,放熱意味著焓變為負(ΔH < 0):生成物在能量上比反應物低,多出來的部分作為熱離開。吸熱意味著焓變為正(ΔH > 0):生成物處在更高處,於是過程必須向周圍借能量,才能爬上去。熱的流向和 ΔH 的符號,永遠是一致的。
日常的線索就是溫度。摸一摸容器:如果燙手,說明熱在往外冒,反應是放熱的;如果冰涼,說明熱在往裡進,那就是吸熱的。無論哪種情形,能量都既沒丟也沒造——第一定律照樣平衡,它只不過朝某一個方向跨過了邊界而已。
捏響一個化學暖手寶,它會變得暖烘烘的——放熱。撕開一個給扭傷腳踝用的速冷袋,它幾秒鐘內就冰涼刺骨——吸熱。
摸著燙手 = 放熱;摸著冰涼 = 吸熱。
放熱並不等於自發,吸熱也不等於不可能。許多吸熱變化照樣歡歡喜喜地發生——暖和的日子裡冰會融化,鹽溶解時還會把水變涼。一個過程到底進不進行,還要看熵,這由自由能來刻畫,而不單靠熱的流向。
又稱
另見