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 fra 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 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 state 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 ekstremt lite: et elektron, et proton, et nøytron og alt som kan bygges ut fra dette er materie. For eksempel består et bord av molekyler som utgjør tre, jernspiker og andre elementer, som er materie..

Begrepet "materie" kommer 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 eksempler på materie..

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

• vannet inne i maten absorberer energien fra mikrobølgebølgene;
• 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 fastslår at materie verken er skapt eller ødelagt, men transformeres. For eksempel, når et treverk blir fullstendig brent i et lukket system og asken, karbondioksidet og andre forbindelser i røyken blir veid, vil summen av massene være omtrent lik massen til det opprinnelige treverket..

Hva er egenskapene til 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 kan nevnes tetthet, elektrisk ledningsevne, smeltepunkt eller kokepunkt, flyktighet og hardhet, blant andre..
• Den har kjemiske egenskaper: materie kan transformeres gjennom kjemiske reaksjoner, som forbrenning, oksidasjon, nedbrytning.

Hva er tilstandene i saken?

Materien kommer i forskjellige former eller tilstander:

• Fast: atomer og molekyler er så pakket at deres bevegelse er begrenset.
• Væske: atomer og molekyler i en væske, selv om de er gruppert sammen, 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 ° C), 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 energibesparelser

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 energien i bensinen 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 til bensinen, den kan ikke være mer eller mindre.

Hva er kjennetegnene til energien?

• Mengden energi en kropp har er begrenset: frukten på bordet har en energi begrenset av massen og avstanden fra bordet til gulvet.
• Energi forvandles til forskjellige former: bensins kjemiske energi forvandles til kinetisk energi når et stempel beveger seg i bilen.
• Det er forskjellige energikilder, som solen, vinden og oljen.
• Den kan lagres: kjemisk energi lagres i elektriske batterier, i vannkraftverk lagres gravitasjonspotensialenergien til vann.

Energiformer

Energi kan presenteres i forskjellige former:

• Potensiell energi: det er energien assosiert med en kropp i forhold til et annet referanselegeme, for eksempel er gravitasjonspotensial energi energien til en kropp med hensyn til dens posisjon på jorden, jo høyere den er, jo mer potensiell energi har den.
• Kinetisk energi: det er energien forbundet med kroppsbevegelse, 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 transformert 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: Sollys 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 kjenne til de forskjellige energityper.

Hva er forholdet mellom materie og energi?

På begynnelsen av det 20. århundre 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.c^to,

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 opprinnelsen til 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.