Materie și energie

Materia și energia fac parte din Univers: materia dă structură in timp ce energia îți oferă abilitatea de a te schimba. Când Universul a apărut, totul era energie concentrată. Pe măsură ce s-a extins și s-a răcit, materia s-a format din energie.

O modalitate ușoară de a înțelege ce este materia și ce este energia este următoarea:

• un fruct și o masă sunt materie;
• capacitatea fructului de a cădea de la masă și de a lovi un animal este energie; capacitatea fructelor de a servi drept hrană este energie.
• Capacitatea pe care o masă (când este arsă) o încălzește într-o cameră este energie; capacitatea mesei de a sparge o fereastră este energie.

	Materie	Energie
Definiție	Ceea ce servește ca o construcție a naturii.	Abilitatea de a face o treabă.
Constituenți	Atomi, molecule, particule subatomice	Nu are
Tipuri sau forme	Stare solidă Stare lichida Stare gazoasă Plasma	Energie kinetică Energie potențială
Unitate de măsură	Măsurători ale masei: grame, kilograme, micrograme. Măsurători de volum: litri, metri cubi, mililitri.	Joule Calorie Electron-volt
Exemple	Apă, aer, nisip, pietre, planete, computer, hârtie, plante, animale.	Lumină, căldură, magnetism, unde cu microunde, electricitate.

Ce s-a intamplat?

Materia este tot ceea ce este alcătuit din particule subatomice și ocupă un spațiu, chiar dacă este extrem de mic: un electron, un proton, un neutron și tot ceea ce poate fi construit din acestea este materie. De exemplu, un tabel este format din molecule care alcătuiesc lemnul, cuie de fier și alte elemente, care sunt materie..

Termenul „materie” derivă din latină mater ceea ce înseamnă „mamă”. Aceasta înseamnă că materia este „mama” a tot ceea ce ne înconjoară. De exemplu, aerul, deși nu-l putem vedea, este materie, deoarece este alcătuit din molecule de azot, oxigen și alte gaze. Telefonul, computerul, mâncarea, animalele, clădirile sunt exemple de materie..

materia poate absorbi energia. Un exemplu clar în acest sens este ceea ce se întâmplă atunci când introducem mâncarea în cuptorul cu microunde:

• apa din interiorul alimentelor absoarbe energia undelor de microunde;
• energia din apă este transferată către restul moleculelor alimentare.

Acest transfer de energie este ceea ce determină creșterea temperaturii. gătitul alimentelor.

Legea conservării materiei

Legea conservării materiei stabilește că materia nu este nici creată, nici distrusă, ci este transformată. De exemplu, atunci când o bucată de lemn este complet arsă într-un sistem închis și cenușa, dioxidul de carbon și alți compuși din fum sunt cântăriți, suma maselor va fi aproximativ egală cu masa bucății originale de lemn..

Care sunt caracteristicile materiei?

• Are masă: este cantitatea de materie, de exemplu, un electron are o masă de 9 x 10^-31 kg, un litru de apă are o masă de 1 kg, Soarele are o masă de 1,9 x10³⁰ kg.
• Are proprietăți fizice: în cadrul cărora pot fi menționate densitatea, conductivitatea electrică, punctul de topire sau fierbere, volatilitatea și duritatea, printre altele..
• Are proprietăți chimice: materia poate fi transformată prin reacții chimice, cum ar fi arderea, oxidarea, descompunerea.

Care sunt stările materiei?

Materia vine sub diferite forme sau stări:

• Solid: atomii și moleculele sunt atât de ambalate încât mișcarea lor este restricționată.
• Lichid: atomii și moleculele unui lichid, deși sunt grupate împreună, se pot mișca liber.
• Gaz: atomii și moleculele sunt separate între ele și nu au restricții de mișcare.
• Plasma: atomii gazelor sunt ionizați. Aceasta este starea materiei pentru o mare parte din Univers; O primim în stele, în fulgere și în aurore.
• Condensat Bose-Einstein: atunci când un set de atomi este la zero absolut (-273 ° C), sunt atât de ambalate și imobile încât arată ca un singur atom.
• Cristale lichide: este starea intermediară a materiei dintre solid și lichid fără a aparține niciunuia dintre cele două. Îl găsim pe televizoare cu ecran plat, ecrane de computer și ceasuri.

S-ar putea să fiți, de asemenea, interesat să vedeți diferența dintre stările materiei și proprietățile materiei.

Ce este energia?

Definiția științifică a energiei este capacitatea de a produce un loc de muncă. În acest sens, munca este înțeleasă ca orice proces în care un corp este deplasat sau deformat. De exemplu, capacitatea unei pietre deasupra unui munte de a cădea și de a doborî copaci în căderea sa, care ar fi o muncă, este energia sa.

Legea conservării energiei

Legea conservării energiei sau principiul conservării energiei afirmă că conținutul de energie al unui sistem rămâne constant. Adică energia nu este nici creată, nici distrusă.

De exemplu, o anumită cantitate de benzină are o cantitate X de energie chimică asociată cu aceasta. Când pornim vehiculul, energia din benzină nu este distrusă, ci este transformată în energie cinetică pentru a deplasa vehiculul și energia termică. Suma energiei cinetice plus energia termică a vehiculului este egală cu cantitatea de energie chimică a benzinei, nu poate fi nici mai mult, nici mai puțin.

Care sunt caracteristicile energiei?

• Cantitatea de energie pe care o posedă un corp este limitată: fructul de pe masă are o energie limitată de masa sa și de distanța de la masă la podea.
• Energia se transformă în diferitele sale forme: energia chimică a benzinei este transformată în energie cinetică atunci când un piston se deplasează în mașină.
• Există diverse surse de energie, precum Soarele, vântul și petrolul.
• Poate fi stocat: energia chimică este stocată în bateriile electrice, în barajele hidroelectrice este stocată energia potențială gravitațională a apei.

Forme de energie

Energia poate fi prezentată sub diferite forme:

• Energie potențială: este energia asociată cu un corp față de un alt corp de referință, de exemplu, energia potențială gravitațională este energia unui corp în raport cu poziția sa pe Pământ, cu cât este mai mare, cu atât are mai multă energie potențială.
• Energie kinetică: este energia asociată cu mișcarea corpurilor, de exemplu atunci când apa unui râu face mișcarea rocilor are energie cinetică.
• Energie mecanică: atunci când un vagon se află în partea de sus a unui roller coaster are energie potențială, care se transformă în energie cinetică pe măsură ce vagonul coboară și capătă o anumită viteză. În acest caz, vagonul are o energie mecanică, care este egală cu suma energiei cinetice și a energiei potențiale..
• Energie radianta: Lumina soarelui ajunge pe Pământ ca energie radiantă.
• Energie termală: când ne încălzim cu o sticlă de apă fierbinte, folosim energia termică.
• Energie nucleară: atunci când un nucleu al unui atom se sparge sau fuzionează, eliberează energie nucleară.
• Energie chimica: când glucoza din celule este transformată în dioxid de carbon, energia găsită între atomii moleculei este eliberată ca energie chimică.
• Energie electrică: când particulele cu sarcină pozitivă sau negativă se mișcă suntem în prezența electricității sau a energiei electrice.

S-ar putea să fiți interesat să cunoașteți diferitele tipuri de energie.

Care este relația dintre materie și energie?

La începutul secolului al XX-lea, fizicianul teoretic Albert Einstein (1879-1955) a arătat că materia se transformă în energie și că energia poate fi transformată în materie. Această echivalență este cunoscută sub numele de "teoria relativitatii" și este exprimat în faimoasa ecuație:

E = m.c^Două,

Unde ȘI reprezintă energia, m reprezintă masa și c este viteza luminii.

Cel mai cunoscut exemplu al transformarea materiei în energie este reacția de fuziune a nucleelor ​​de hidrogen din stele. Această energie din Soare este cea care susține viața pe Pământ..

Să ne amintim că la originile Universului exista doar energie, care ulterior a fost transformată în materie. Experimental, energia se transformă în materie când un foton (o particulă de mare energie) trece printr-un nucleu atomic, producând o particulă de materie (electron) și o particulă de antimaterie (pozitron).

S-ar putea să fiți interesat să aflați despre:

• Proprietățile fizice și chimice ale materiei.
• Energia cinetică și potențială.

Referințe

Karam, P.A., Stein, B.P. (2011). Fundamente științifice: materie și energie. Casa Chelsea. New York.