Różnica między materią a energią

Materia i energia są częścią Wszechświata: materia nadaje strukturę podczas energia daje Ci możliwość zmiany. Kiedy powstał Wszechświat, wszystko było skoncentrowaną energią. W miarę rozszerzania się i stygnięcia materia powstała z energii.

Łatwym sposobem na zrozumienie, czym jest materia, a czym jest energia, jest:

• owoc i stół są materią;
• zdolność owocu do spadania ze stołu i uderzania w zwierzę to energia; zdolność owoców do służenia jako pożywienie to energia.
• Zdolność, jaką stół (po spaleniu) ogrzewa pomieszczenie, to energia; zdolność stołu do wybicia okna to energia.

Materia	Energia
Definicja	To, co służy jako konstrukcja natury.	Umiejętność wykonywania pracy.
Elementy składowe	Atomy, cząsteczki, cząstki subatomowe	Nie ma
Rodzaje lub formy	Stan stały Stan ciekły Stan gazowy Osocze	Energia kinetyczna Energia potencjalna
Jednostka miary	Pomiary masy: gramy, kilogramy, mikrogramy. Pomiary objętości: litry, metry sześcienne, mililitry.	Dżul Kaloria Elektrowolt
Przykłady	Woda, powietrze, piasek, kamienie, planety, komputer, papier, rośliny, zwierzęta.	Światło, ciepło, magnetyzm, fale mikrofalowe, elektryczność.

W czym rzecz?

Materia to wszystko, co składa się z cząstek subatomowych i zajmuje przestrzeń, nawet jeśli jest ekstremalnie małe: elektron, proton, neutron i wszystko, co można z nich zbudować, jest materia. Na przykład stół składa się z cząsteczek, z których składa się drewno, żelazne gwoździe i inne elementy, które są materią.

Termin „materia” wywodzi się z łaciny materia co oznacza „matkę”. Oznacza to, że materia jest „matką” wszystkiego wokół nas. Na przykład powietrze, chociaż go nie widzimy, jest materią, ponieważ składa się z cząsteczek azotu, tlenu i innych gazów. Telefon, komputer, jedzenie, zwierzęta, budynki to przykłady materii.

materia może pochłaniać energię. Wyraźnym przykładem tego jest to, co dzieje się, gdy wkładamy jedzenie do kuchenki mikrofalowej:

• woda w jedzeniu pochłania energię fal mikrofalowych;
• energia zawarta w wodzie jest przekazywana reszcie cząsteczek pokarmu.

Ten transfer energii powoduje wzrost temperatury. gotowanie żywności.

Prawo zachowania materii

Prawo zachowania materii stanowi, że materia nie jest ani stworzona, ani zniszczona, lecz przemieniona. Na przykład, gdy kawałek drewna jest całkowicie spalany w systemie zamkniętym, a popiół jest ważony, dwutlenek węgla węgla i innych związków w dymie, suma mas będzie w przybliżeniu równa masie kawałka drewna oryginał.

Jakie są cechy materii?

• Ma masę: jest to ilość materii, na przykład elektron ma masę 9 x 10^-31 kg, litr wody ma masę 1 kg, Słońce ma masę 1,9 x10³⁰ kg.
• Posiada właściwości fizyczne: w ramach których można wymienić m.in. gęstość, przewodność elektryczną, temperaturę topnienia czy wrzenia, lotność i twardość.
• Ma właściwości chemiczne: materię można przekształcić w reakcjach chemicznych, takich jak spalanie, utlenianie, rozkład.

Jakie są stany skupienia materii?

Materia przybiera różne formy lub stany:

• Solidny: atomy i cząsteczki są tak upakowane, że ich ruch jest ograniczony.
• Ciekły: atomy i cząsteczki cieczy, mimo że są zgrupowane, mogą się swobodnie poruszać.
• Gaz: atomy i cząsteczki są od siebie oddzielone i nie mają ograniczeń ruchu.
• Osocze: atomy gazów są zjonizowane. Taki jest stan materii dla większości Wszechświata; dostajemy to w gwiazdach, błyskawicach i zorzach polarnych.
• Kondensat Bosego-Einsteina: Kiedy zestaw atomów ma absolutne zero (-273 ºC), są one tak upakowane i nieruchome, że wyglądają jak pojedynczy atom.
• Ciekłe kryształy: jest pośrednim stanem materii między ciałem stałym a cieczą, nie należącym do żadnego z nich. Znajdujemy go na telewizorach z płaskim ekranem, monitorach komputerowych i zegarach.

Możesz również zainteresować się różnicą między stany materii i właściwości materii.

Czym jest energia?

Naukowa definicja energii to zdolność do produkcji pracy. W tym sensie praca jest rozumiana jako każdy proces, w którym ciało ulega przemieszczeniu lub deformacji. Na przykład zdolność kamienia na szczycie góry do upadku i powalenia drzew podczas upadku, co byłoby pracą, jest jego energią.

Prawo zachowania energii Energy

Prawo zachowania energii lub zasada zachowania energii mówi, że zawartość energetyczna układu pozostaje stała. Oznacza to, że energia nie jest ani tworzona, ani niszczona.

Na przykład, z pewną ilością benzyny związana jest energia chemiczna X. Gdy uruchamiamy pojazd, energia zawarta w benzynie nie ulega zniszczeniu, lecz jest zamieniana na energię kinetyczną do poruszania pojazdu i energię cieplną. Suma energii kinetycznej plus energia cieplna pojazdu jest równa ilości energii chemicznej benzyny, nie może być ani więcej, ani mniej.

Jakie są cechy energii?

• Ilość energii, jaką posiada ciało, jest ograniczona: owoc na stole ma energię ograniczoną jego masą i odległością od stołu do podłogi.
• Energia jest przekształcana w różne formy: energia chemiczna benzyny jest przekształcana w energię kinetyczną, gdy poruszasz tłokiem w samochodzie.
• Istnieją różne źródła energii, takie jak słońce, wiatr i ropa.
• Może być magazynowana: energia chemiczna jest magazynowana w bateriach elektrycznych, w tamach hydroelektrycznych magazynowana jest grawitacyjna energia potencjalna wody.

Formy energii

Energia może być prezentowana w różnych formach:

• Energia potencjalna: to energia związana z ciałem w odniesieniu do innego ciała odniesienia, na przykład energia potencjalna grawitacyjna to energia ciała w stosunku do jego położenia na Ziemi, im wyższa, tym więcej energii potencjał posiada.
• Energia kinetyczna: jest to energia związana z ruchem ciał, np. gdy woda w rzece wprawia skały w ruch, ma energię kinetyczną.
• Energia mechaniczna: kiedy wagon znajduje się na szczycie kolejki górskiej, ma energię potencjalną, która jest przekształcana w energię kinetyczną, gdy wagon jedzie w dół i nabiera określonej prędkości. W tym przypadku wagon posiada energię mechaniczną, która jest równa sumie energii kinetycznej i energii potencjalnej.
• Energia promienista: światło słoneczne dociera do Ziemi jako energia promienista.
• Energia cieplna: kiedy ogrzewamy się termoforem, korzystamy z energii cieplnej.
• Energia nuklearna: Kiedy jądro atomu pęka lub łączy się, uwalnia energię jądrową.
• Energia chemiczna: Kiedy glukoza w komórkach przekształca się w dwutlenek węgla, energia znajdująca się między atomami cząsteczki jest uwalniana jako energia chemiczna.
• Energia elektryczna: kiedy poruszają się cząstki z ładunkiem dodatnim lub ujemnym, jesteśmy w obecności elektryczności lub energii elektrycznej.

Możesz być zainteresowany poznaniem innych Rodzaje energii.

Jaki jest związek między materią a energią?

Na początku XX wieku fizyk teoretyczny Albert Einstein (1879-1955) wykazał, że materia przekształca się w energię, a energię można przekształcić w materię. Ta równoważność jest znana jako "teoria względności" i wyraża się to słynnym równaniem:

E = m.c²,

gdzie I reprezentuje energię, m reprezentuje masę i do to prędkość światła.

Najbardziej znany przykład przemiana materii w energię jest to reakcja syntezy jąder wodoru w gwiazdach. To ta energia w Słońcu podtrzymuje życie na Ziemi.

Pamiętajmy, że u początków Wszechświata była tylko energia, która później została przekształcona w materię. Doświadczalnie, energia zamienia się w materię kiedy foton (cząstka o wysokiej energii) przechodzi przez jądro atomowe, wytwarzając cząstkę materii (elektron) i cząstkę antymaterii (pozyton).

Możesz chcieć dowiedzieć się o:

• Właściwości fizyczne i chemiczne materii.
• Energia kinetyczna i potencjalna.

Bibliografia

Karam PA, Stein B.P. (2011). Podstawy nauki: materia i energia. Dom Chelsea. Nowy Jork.