Ecco perché:
* L'energia è necessaria per rompere le obbligazioni: I cambiamenti nella materia spesso comportano la rottura dei legami chimici esistenti tra atomi o molecole. La rottura di questi legami richiede input energetici.
* L'energia viene rilasciata quando si formano nuovi legami: Nuovi legami si formano quando la materia cambia la sua struttura. La formazione di questi legami rilascia energia.
Esempi:
* Ice che si scioglie: Per sciogliere il ghiaccio, è necessario aggiungere energia (calore) per rompere i legami tra molecole d'acqua allo stato solido.
* Legno in fiamme: La combustione del legno comporta la rottura dei legami nelle molecole di legno e la formazione di nuovi legami con ossigeno, rilasciando energia sotto forma di calore e luce.
* Fotosintesi: Le piante assorbono energia dalla luce solare per rompere le molecole di acqua e anidride carbonica e creano glucosio, che memorizza energia nei suoi legami.
Eccezioni:
Ci sono alcuni scenari che potrebbero sembrare contraddicanti questo principio, ma in realtà sono solo trasformazioni di energia:
* Cambiamenti di fase nel punto di fusione/congelamento o punto di ebollizione/condensazione: Questi cambiamenti si verificano a temperature specifiche in cui l'energia rilasciata dalla formazione di legami è uguale all'energia richiesta per rompere i legami. Tuttavia, l'energia viene ancora scambiata.
* Reazioni nucleari: Le reazioni nucleari comportano cambiamenti a livello atomico, dove la massa può essere convertita in energia (come nella fissione nucleare e nella fusione). Tuttavia, questa è ancora una questione di conversione energetica, non una violazione della conservazione dell'energia.
in conclusione: I cambiamenti nella materia comportano sempre il rilascio o l'assorbimento di energia, anche se è una quantità sottile o difficile da osservare direttamente. La legge di conservazione dell'energia impone che l'energia non possa essere creata o distrutta, trasformata da una sola forma all'altra.