Razlika med snovjo in energijo
Materija in energija sta del vesolja: snov daje strukturo medtem ko energija vam daje sposobnost spreminjanja. Ko je vesolje nastalo, je bilo vse zgoščena energija. Ko se je širila in hladila, je snov nastajala iz energije.
Enostaven način razumevanja, kaj je snov in kaj energija, je naslednji:
- sadje in miza sta stvar;
- sposobnost sadja, da pade z mize in udari žival, je energija; sposobnost sadja, da služi kot hrana, je energija.
- Zmogljivost, da miza (ko je zgorela) ogreva sobo, je energija; sposobnost mize, da razbije okno, je energija.
Zadeva | Energija | |
---|---|---|
Definicija | Tisto, kar služi kot konstrukcija narave. | Sposobnost opravljanja dela. |
Sestavine | Atomi, molekule, subatomski delci | Nima |
Vrste ali obrazci |
|
|
Merska enota |
Meritve mase: grami, kilogrami, mikrogrami. Meritve prostornine: litri, kubični metri, mililitri. |
|
Primeri | Voda, zrak, pesek, kamni, planeti, računalnik, papir, rastline, živali. | Svetloba, toplota, magnetizem, mikrovalovni valovi, elektrika. |
Kaj je narobe?
Materija je vse, kar je sestavljeno iz subatomskih delcev in zaseda prostor, četudi je zelo majhen: elektron, proton, nevtron in vse, kar je iz njih mogoče zgraditi zadeve. Miza je na primer sestavljena iz molekul, ki tvorijo les, železne žeblje in druge elemente, ki so snov.
Izraz "snov" izhaja iz latinščine mater kar pomeni "mati". To pomeni, da je snov "mati" vsega, kar nas obdaja. Na primer, zrak, čeprav ga ne moremo videti, je snov, saj je sestavljen iz molekul dušika, kisika in drugih plinov. Telefon, računalnik, hrana, živali, zgradbe so primeri materije.
The snov lahko absorbira energijo. Jasen primer tega je, kaj se zgodi, ko hrano damo v mikrovalovno pečico:
- voda v hrani absorbira energijo mikrovalovnih valov;
- energija v vodi se prenese na ostale molekule hrane.
Ta prenos energije je tisto, kar povzroči dvig temperature. kuhanje hrane.
Zakon o ohranjanju snovi
Zakon o ohranjanju snovi navaja, da snov ni niti ustvarjena niti uničena, ampak se preoblikuje. Na primer, ko je kos lesa popolnoma zaprt v zaprtem sistemu in se stepen stehta, ogljikov dioksid ogljika in drugih spojin v dimu, bo vsota mas približno enaka masi lesa original.
Kakšne so značilnosti snovi?
- Ima maso: je količina snovi, na primer elektron ima maso 9 x 10-31 kg, liter vode ima maso 1 kg, Sonce ima maso 1,9 x1030 kg
- Ima fizikalne lastnosti: znotraj katerih lahko med drugim omenimo gostoto, električno prevodnost, tališče ali vrelišče, hlapnost in trdoto.
- Ima kemične lastnosti: snov se lahko preoblikuje s kemičnimi reakcijami, kot so zgorevanje, oksidacija, razgradnja.
Kakšna so stanja snovi?
Materija je v različnih oblikah ali stanjih:
- Trdno: atomi in molekule so tako zapakirani, da je njihovo gibanje omejeno.
- Tekočina: atomi in molekule tekočine, čeprav so združeni, se lahko prosto gibljejo.
- Plin: atomi in molekule so ločeni drug od drugega in nimajo omejitev gibanja.
- Plazma: atomi plinov so ionizirani. To je stanje snovi v večjem delu vesolja; dobimo ga v zvezdah, v strelah in v sijajih.
- Bose-Einsteinov kondenzat: ko je niz atomov absolutne ničle (-273 ° C), so tako zapakirani in nepremični, da izgledajo kot en sam atom.
- Tekoči kristali: je vmesno stanje snovi med trdnim in tekočim, ne da bi pripadalo enemu in drugemu. Najdemo ga na televizorjih z ravnim zaslonom, računalniških zaslonih in urah.
Morda vas zanima tudi razlika med stanja snovi in lastnosti snovi.
Kaj je energija?
Znanstvena definicija energije je sposobnost zaposlitve. V tem smislu delo razumemo kot vsak postopek, ko je telo premaknjeno ali deformirano. Njegova energija je na primer sposobnost kamna na vrhu gore, da pri padcu pada in podira drevesa, kar bi bilo dobro.
Zakon o varčevanju z energijo
Zakon o ohranjanju energije ali načelo ohranjanja energije določa, da vsebnost energije v sistemu ostaja nespremenjena. To pomeni, da energija ni niti ustvarjena niti uničena.
Na primer, določena količina bencina ima s tem povezano X količino kemične energije. Ko zaženemo vozilo, se energija v bencinu ne uniči, temveč se pretvori v kinetično energijo za premikanje vozila in toplotno energijo. Vsota kinetične energije in toplotne energije vozila je enaka količini kemične energije bencina, ne more biti ne več ne manj.
Kakšne so značilnosti energije?
- Količina energije, ki jo ima telo, je omejena: sadje na mizi ima energijo, ki jo omejuje njegova masa in razdalja od mize do tal.
- Energija se spremeni v različne oblike: kemična energija bencina se spremeni v kinetično energijo, ko v avtomobilu premaknete bat.
- Obstajajo različni viri energije, kot so sonce, veter in olje.
- Lahko se shrani: kemična energija se shrani v električnih baterijah, v hidroelektrarnah se shrani gravitacijska potencialna energija vode.
Oblike energije
Energijo lahko predstavimo v različnih oblikah:
- Potencialna energija: je energija, povezana s telesom glede na drugo referenčno telo, na primer potencialna energija gravitacijska je energija telesa glede na njegov položaj na Zemlji, večja je, več energije potencialne.
- Kinetična energija: to je energija, povezana s premikanjem teles, na primer ko voda v reki povzroči, da se kamni premikajo, ima kinetično energijo.
- Mehanska energija: ko je vagon na vrhu tobogana, ima potencialno energijo, ki se spremeni, ko se vagon spusti in pridobi določeno hitrost, v kinetično energijo. V tem primeru ima vagon mehansko energijo, ki je enaka vsoti kinetične in potencialne energije.
- Sevalna energija: sončna svetloba doseže Zemljo kot sevalna energija.
- Termalna energija: ko se ogrevamo s termoforjem, izkoriščamo toplotno energijo.
- Nuklearna energija: Ko se jedro atoma zlomi ali zlije, sprosti jedrsko energijo.
- Kemična energija: Ko se glukoza v celicah spremeni v ogljikov dioksid, se energija med atomi molekule sprosti kot kemična energija.
- Električna energija: ko se delci s pozitivnim ali negativnim nabojem premikajo, smo prisotni elektrika ali električna energija.
Morda vas zanima različno Vrste energije.
Kakšno je razmerje med snovjo in energijo?
Na začetku 20. stoletja je teoretični fizik Albert Einstein (1879-1955) pokazal, da se snov preoblikuje v energijo in da se energija lahko spremeni v snov. Ta enakovrednost je znana kot "teorija relativnosti" in je izražena v znameniti enačbi:
E = m.c2,
kje IN predstavlja energijo, m predstavlja maso in c je hitrost svetlobe.
Najbolj znan primer preoblikovanje snovi v energijo gre za fuzijsko reakcijo vodikovih jeder v zvezdah. Prav ta energija na Soncu ohranja življenje na Zemlji.
Spomnimo se, da je bila v izvoru vesolja le energija, ki se je kasneje preoblikovala v snov. Poskusno, energija se spremeni v snov ko foton (visokoenergijski delec) prehaja skozi atomsko jedro in tvori delček snovi (elektron) in delček antimaterije (pozitron).
Morda vas zanima, da veste o:
- Fizikalne in kemijske lastnosti snovi.
- Kinetična in potencialna energija.
Reference
Karam, P.A., Stein, B.P. (2011). Znanstveni temelji: snov in energija. Hiša Chelsea. New York.