Forskjell mellom materie og energi

Materie og energi er en del av universet: materie gir struktur mens energi gir deg muligheten til å endre. Da universet oppsto, var alt konsentrert energi. Da det ekspanderte og avkjølte, ble materie dannet av energi.

En enkel måte å forstå hva som er materie og hva som er energi er følgende:

• en frukt og et bord er materie;
• fruktens evne til å falle av bordet og slå et dyr er energi; fruktens evne til å tjene som mat er energi.
• Kapasiteten som et bord (når det brennes) varmer et rom er energi; evnen til bordet til å bryte et vindu er energi.

Saken	Energi
Definisjon	Det som fungerer som en konstruksjon av naturen.	Evne til å gjøre en jobb.
Bestanddeler	Atomer, molekyler, subatomære partikler	Har ikke
Typer eller skjemaer	Solid tilstand Flytende tilstand Gassform Plasma	Kinetisk energi Potensiell energi
Måleenhet	Massemålinger: gram, kilo, mikrogram. Volummål: liter, kubikkmeter, milliliter.	Joule Kalori Elektronvolt
Eksempler	Vann, luft, sand, steiner, planeter, datamaskin, papir, planter, dyr.	Lys, varme, magnetisme, mikrobølgeovn, elektrisitet.

Hva er saken?

Materie er alt som består av subatomære partikler og opptar et rom, selv om det er det ekstremt liten: et elektron, et proton, et nøytron og alt som kan bygges ut fra disse er saken. For eksempel består et bord av molekyler som utgjør tre, jernspiker og andre elementer, som er materie.

Begrepet "materie" stammer fra latin mater som betyr "mor". Dette betyr at materie er "moren" til alt rundt oss. For eksempel er luft materie, selv om vi ikke kan se den, fordi den består av molekyler av nitrogen, oksygen og andre gasser. Telefonen, datamaskinen, mat, dyr, bygninger er alle eksempler på materie.

De materie kan absorbere energi. Et tydelig eksempel på dette er hva som skjer når vi putter mat i mikrobølgeovnen:

• vannet i maten absorberer energien til mikrobølgeovnene;
• energien i vannet overføres til resten av matmolekylene.

At energioverføring er det som får temperaturen til å stige. lage mat.

Lov om bevaring av materie

Loven om bevaring av materie sier at materie verken er skapt eller ødelagt, men blir transformert. For eksempel, når et treverk brennes fullstendig i et lukket system og asken veies, karbondioksidet karbon og andre forbindelser i røyk, vil summen av massene være omtrent lik massen av trebiten opprinnelig.

Hva kjennetegner materie?

• Den har masse: det er mengden materie, for eksempel har et elektron en masse på 9 x 10^-31 kg, en liter vann har en masse på 1 kg, solen har en masse på 1,9 x 10³⁰ kg.
• Den har fysiske egenskaper: innenfor hvilken tetthet, elektrisk ledningsevne, smelte- eller kokepunkt, flyktighet og hardhet, blant andre, kan nevnes.
• Den har kjemiske egenskaper: materie kan transformeres gjennom kjemiske reaksjoner, som forbrenning, oksidasjon, nedbrytning.

Hva er tilstandene i saken?

Saken kommer i forskjellige former eller tilstander:

• Fast: atomer og molekyler er så pakket at deres bevegelse er begrenset.
• Væske: atomene og molekylene i en væske, selv om de er gruppert, kan bevege seg fritt.
• Gass: atomer og molekyler er skilt fra hverandre og har ingen bevegelsesbegrensninger.
• Plasma: atomer av gasser er ionisert. Dette er tilstanden til materien for store deler av universet; vi får det i stjernene, i lynet og i nordlysene.
• Bose-Einstein kondensat: når et sett med atomer er på absolutt null (-273 ºC), er de så pakket og ubevegelige at de ser ut som et enkelt atom.
• Flytende krystaller: det er den mellomliggende tilstanden til materie mellom fast og flytende uten å tilhøre noen av de to. Vi finner det på flatskjerm-TV, dataskjermer og klokker.

Du kan også være interessert i å se forskjellen mellom tilstander av materie og egenskaper av materie.

Hva er energi?

Den vitenskapelige definisjonen av energi er evne til å produsere en jobb. I denne forstand forstås arbeid som enhver prosess der et legeme blir forskjøvet eller deformert. For eksempel er evnen til en stein på toppen av et fjell å falle og slå ned trær i høst, som ville være arbeid, dens energi.

Lov om energibesparelse

Loven om bevaring av energi eller prinsippet om bevaring av energi sier at energiinnholdet i et system forblir konstant. Det vil si at energi verken blir skapt eller ødelagt.

For eksempel har en viss mengde bensin en X mengde kjemisk energi assosiert med seg. Når vi starter kjøretøyet, blir ikke bensinens energi ødelagt, men transformert til kinetisk energi for å flytte kjøretøyet og termisk energi. Summen av den kinetiske energien pluss den termiske energien til kjøretøyet er lik mengden kjemisk energi i bensinen, den kan ikke være mer eller mindre.

Hva kjennetegner energien?

• Mengden energi en kropp har, er begrenset: frukten på bordet har en energi begrenset av massen og avstanden fra bordet til gulvet.
• Energi blir transformert til sine forskjellige former: den kjemiske energien til bensin blir transformert til kinetisk energi når du beveger et stempel i bilen.
• Det er forskjellige energikilder, som sol, vind og olje.
• Den kan lagres: kjemisk energi lagres i elektriske batterier, i vannkraftverk lagres gravitasjonspotensialenergien til vann.

Energiformer

Energi kan presenteres i forskjellige former:

• Potensiell energi: er energien assosiert med en kropp i forhold til et annet referanselegeme, for eksempel potensiell energi gravitasjon er energien til en kropp i forhold til dens posisjon på jorden, jo høyere, jo mer energi potensialet besitter.
• Kinetisk energi: det er energien som er forbundet med kroppens bevegelse, for eksempel når vannet i en elv får bergartene til å bevege seg, har den kinetisk energi.
• Mekanisk energi: når en vogn er på toppen av en berg-og-dalbane har den potensiell energi, som blir forvandlet til kinetisk energi når vognen går ned og får en viss hastighet. I dette tilfellet har vognen en mekanisk energi, som er lik summen av kinetisk energi og potensiell energi.
• Strålende energi: lys fra solen når jorden som strålende energi.
• Termisk energi: når vi varmer oss opp med en varmtvannsflaske, bruker vi termisk energi.
• Kjernekraft: Når en atomkjerne bryter eller smelter sammen, frigjør den kjernekraft.
• Kjemisk energi: Når glukose i celler transformeres til karbondioksid, frigjøres energien som finnes mellom atomene i molekylet som kjemisk energi.
• Elektrisk energi: når partiklene med en positiv eller negativ ladning beveger seg, er vi i nærvær av elektrisitet eller elektrisk energi.

Du kan være interessert i å vite det forskjellige Typer energi.

Hva er forholdet mellom materie og energi?

På begynnelsen av 1900-tallet viste den teoretiske fysikeren Albert Einstein (1879-1955) at materie transformeres til energi og at energi kan transformeres til materie. Denne ekvivalensen er kjent som "relativitetsteorien" og det kommer til uttrykk i den berømte ligningen:

E = m.c²,

hvor OG representerer energi, m representerer masse og c er lysets hastighet.

Det mest kjente eksemplet på transformasjon av materie til energi det er fusjonsreaksjonen til hydrogenkjerner i stjerner. Det er denne energien i solen som opprettholder livet på jorden.

La oss huske at i begynnelsen av universet var det bare energi, som senere ble forvandlet til materie. Eksperimentelt, energi blir omgjort til materie når en foton (en høyenergipartikkel) passerer gjennom en atomkjerne, og produserer en partikkel av materie (elektron) og en partikkel av antimateriale (positron).

Du kan være interessert i å vite om:

• Fysiske og kjemiske egenskaper av materie.
• Kinetisk og potensiell energi.

Referanser

Karam, P.A., Stein, B.P. (2011). Vitenskapelige grunnlag: materie og energi. Chelsea House. New York.