Science >> Wetenschap >  >> Energie

Kan een verandering in materie plaatsvinden zonder dat energie wordt vrijgegeven of geabsorbeerd?

Nee, een verandering in materie * kan niet * plaatsvinden zonder dat energie wordt vrijgegeven of geabsorbeerd. Dit is een fundamenteel principe van fysica, met name de wet van behoud van energie .

Dit is waarom:

* Energie is vereist om bindingen te verbreken: Veranderingen in materie omvatten vaak het verbreken van bestaande chemische bindingen tussen atomen of moleculen. Het verbreken van deze bindingen vereist energie -input.

* Energie wordt vrijgegeven wanneer nieuwe bindingen vormen: Nieuwe obligaties worden gevormd wanneer materie zijn structuur verandert. Het vormen van deze bindingen geeft energie vrij.

Voorbeelden:

* smeltend ijs: Om ijs te smelten, moet u energie (warmte) toevoegen om de bindingen tussen watermoleculen in de vaste toestand te verbreken.

* brandend hout: Het branden van hout omvat het breken van bindingen in de houten moleculen en het vormen van nieuwe bindingen met zuurstof, waardoor energie wordt vrijgelaten in de vorm van warmte en licht.

* fotosynthese: Planten absorberen energie uit zonlicht om water- en koolstofdioxidemoleculen uit elkaar te breken en glucose te creëren, die energie opslaat in zijn bindingen.

Uitzonderingen:

Er zijn enkele scenario's die dit principe kunnen tegenspreken, maar het zijn eigenlijk gewoon energietransformaties:

* Fase verandert op het smelt-/vriespunt of koken/condensatiepunt: Deze veranderingen treden op bij specifieke temperaturen waarbij de energie die wordt vrijgegeven door bindingsvorming gelijk zijn aan de energie die nodig is om bindingen te verbreken. Er wordt echter nog steeds energie uitgewisseld.

* Nucleaire reacties: Nucleaire reacties omvatten veranderingen op atoomniveau, waarbij massa kan worden omgezet in energie (zoals in nucleaire splijting en fusie). Dit is echter nog steeds een kwestie van energieconversie, geen schending van het behoud van energie.

Conclusie: Veranderingen in materie omvatten altijd de afgifte of absorptie van energie, zelfs als het een subtiele hoeveelheid is of moeilijk te observeren. De wet van het behoud van energie bepaalt dat energie niet kan worden gecreëerd of vernietigd, alleen van de ene vorm naar de andere getransformeerd.