Разлика между материя и енергия

Материята и енергията са част от Вселената: материята дава структура докато енергията ви дава способността да се променяте. Когато Вселената възникна, всичко беше концентрирана енергия. Когато се разширява и охлажда, материята се образува от енергия.

Един лесен начин да разберете какво е материя и какво е енергия е следният:

плодът и трапезата са материя;
способността на плодовете да падат от масата и да удрят животно е енергия; способността на плодовете да служат за храна е енергия.
Капацитетът, който масата (когато е изгорена) отоплява стая, е енергия; способността на масата да счупи прозорец е енергия.

instagram story viewer

Материя	Енергия
Определение	Това, което служи като конструкция на природата.	Възможност за работа.
Съставни части	Атоми, молекули, субатомни частици	Не притежава
Видове или форми	В твърдо състояние Течно състояние Газообразно състояние Плазма	Кинетична енергия Потенциална енергия
Мерна единица	Измервания на масата: грамове, килограми, микрограми. Измервания на обема: литри, кубични метри, милилитри.	Джоул Калория Електрон-волт
Примери	Вода, въздух, пясък, камъни, планети, компютър, хартия, растения, животни.	Светлина, топлина, магнетизъм, микровълнови вълни, електричество.

Какво е материята?

Материята е всичко, което се състои от субатомни частици и заема пространство, дори и да е изключително мънички: електрон, протон, неутрон и всичко, което може да бъде изградено от тях е материя. Например, маса е съставена от молекули, които съставят дърво, железни нокти и други елементи, които са материя.

Терминът "материя" произлиза от латински матер което означава „майка“. Това означава, че материята е „майката“ на всичко около нас. Например въздухът, въпреки че не можем да го видим, е материя, защото се състои от молекули азот, кислород и други газове. Телефонът, компютърът, храната, животните, сградите са примери за материя.

The материята може да абсорбира енергия. Ярък пример за това е какво се случва, когато поставим храна в микровълновата фурна:

водата вътре в храната абсорбира енергията на микровълновите вълни;
енергията във водата се прехвърля към останалите молекули на храната.

Този трансфер на енергия е това, което кара температурата да се повишава. готвейки храна.

Закон за опазване на материята

Законът за запазване на материята установява, че материята нито се създава, нито се унищожава, а се трансформира. Например, когато парче дърво е напълно изгорено в затворена система и пепелта се претегля, въглеродният диоксид въглерод и други съединения в дима, сумата от масите ще бъде приблизително равна на масата на парчето дърво оригинален.

Какви са характеристиките на материята?

Той има маса: това е количеството материя, например електронът има маса 9 х 10^-31 кг, литър вода има маса 1 кг, Слънцето има маса 1,9 х10³⁰ килограма.
Той има физически свойства: в рамките на които могат да се споменат плътност, електропроводимост, точка на топене или кипене, летливост и твърдост, наред с други.
Той има химични свойства: материята може да се трансформира чрез химически реакции, като изгаряне, окисляване, разлагане.

Какви са състоянията на материята?

Материята се предлага в различни форми или състояния:

Твърдо: атомите и молекулите са толкова опаковани, че движението им е ограничено.
Течност: атомите и молекулите на течността, въпреки че са групирани, могат да се движат свободно.
Газ: атомите и молекулите са отделени един от друг и нямат ограничения за движение.
Плазма: атомите на газовете са йонизирани. Това е състоянието на материята за голяма част от Вселената; получаваме го в звездите, в мълниите и в полярните сияния.
Бозе-Айнщайн кондензат: когато набор от атоми е на абсолютна нула (-273 ºC), те са толкова опаковани и неподвижни, че изглеждат като един атом.
Течни кристали: това е междинното състояние на материята между твърдо и течно, без да принадлежи към нито едно от двете. Намираме го на телевизори с плосък екран, компютърни екрани и часовници.

Може също да ви е интересно да видите разликата между състояния на материята и свойства на материята.

Какво представлява енергията?

Научното определение на енергията е способност за създаване на работа. В този смисъл под работа се разбира всеки процес, при който тялото е изместено или деформирано. Например способността на камък на върха на планина да пада и да събаря дървета при падането му, което би било работа, е неговата енергия.

Закон за запазване на енергията

Законът за запазване на енергията или принципът за запазване на енергията гласи, че енергийното съдържание на дадена система остава постоянно. Тоест енергията нито се създава, нито се унищожава.

Например, определено количество бензин има X количество химическа енергия, свързано с него. Когато стартираме превозното средство, енергията на бензина не се разрушава, а се трансформира в кинетична енергия за преместване на превозното средство и топлинна енергия. Сумата от кинетичната енергия плюс топлинната енергия на превозното средство е равна на количеството химическа енергия на бензина, не може да бъде нито повече, нито по-малко.

Какви са характеристиките на енергията?

Количеството енергия, което тялото притежава, е ограничено: плодът на масата има енергия, ограничена от своята маса и от разстоянието от масата до пода.
Енергията се трансформира в различните си форми: химическата енергия на бензина се трансформира в кинетична енергия, когато движите бутало в колата.
Има различни източници на енергия, като слънце, вятър и нефт.
Може да се съхранява: химическата енергия се съхранява в електрически батерии, в водноелектрическите язовири се съхранява гравитационната потенциална енергия на водата.

Форми на енергия

Енергията може да бъде представена под различни форми:

Потенциална енергия: е енергията, свързана с тяло по отношение на друго референтно тяло, например потенциална енергия гравитационната е енергията на тялото по отношение на неговото положение на Земята, колкото по-висока, толкова повече енергия потенциални притежава.
Кинетична енергия: това е енергията, свързана с движението на телата, например когато водата в реката кара скалите да се движат, тя има кинетична енергия.
Механична енергия: когато вагонът е в горната част на влакчето с влакче, той има потенциална енергия, която се трансформира в кинетична енергия, когато вагонът слиза надолу и придобива определена скорост. В този случай вагонът има механична енергия, която е равна на сумата от кинетичната енергия и потенциалната енергия.
Лъчиста енергия: Слънчевата светлина достига Земята като лъчиста енергия.
Термална енергия: когато се отопляваме с бутилка с гореща вода, ние използваме топлинна енергия.
Ядрена енергия: Когато ядрото на атома се счупи или се слее, то освобождава ядрена енергия.
Химична енергия: Когато глюкозата в клетките се трансформира във въглероден диоксид, енергията, намерена между атомите на молекулата, се освобождава като химическа енергия.
Електроенергия: когато частиците с положителен или отрицателен заряд се движат, ние сме в присъствието на електричество или електрическа енергия.

Може да ви е интересно да знаете различното Видове енергия.

Каква е връзката между материята и енергията?

В началото на 20-ти век теоретичният физик Алберт Айнщайн (1879-1955) показа, че материята се трансформира в енергия и че енергията може да се трансформира в материя. Тази еквивалентност е известна като "теория на относителността" и се изразява в известното уравнение:

E = m.c²,

където И представлява енергия, м представлява маса и ° С е скоростта на светлината.

Най-известният пример за трансформация на материята в енергия Това е реакцията на синтез на водородните ядра в звездите. Именно тази енергия в Слънцето поддържа живота на Земята.

Нека си спомним, че в произхода на Вселената имаше само енергия, която по-късно се трансформира в материя. Експериментално, енергията се трансформира в материя когато фотон (високоенергийна частица) преминава през атомно ядро, произвеждайки частица от материя (електрон) и частица от антиматерия (позитрон).

Може да ви е интересно да знаете за:

Физични и химични свойства на материята.
Кинетична и потенциална енергия.

Препратки

Karam, P.A., Stein, B.P. (2011). Научни основи: материя и енергия. Къщата на Челси. Ню Йорк.