Wyjaśniamy, czym jest materia i energia, charakterystyką każdego z nich i jak je badano. Również związek między nimi.
Czym są materia i energia?
Nasz wszechświat liczba całkowita składa się z materiał Y Energia, w wielu formach, prezentacjach i możliwościach. W rzeczywistości dwie podstawowe dyscypliny, za pomocą których staramy się zrozumieć fundamentalne prawa, które nią rządzą, fizyczny i chemia, zajmij się relacjami między tymi dwoma elementami: substancja który komponuje rzeczy i ich zdolność do przenoszenia ciepło lub zrób stanowisko.
Z intuicyjnego punktu widzenia rozumiemy materię jako to, czego możemy dotknąć, która jest konkretna i zajmuje miejsce we wszechświecie. Z drugiej strony energii nie można dotknąć, co jest postrzegane tylko w różnych jej przejawach: ciepło, światło, ruchitp. Rzeczy wokół nas mają jednocześnie a masa własne i zmienną ilość energii, uzależnioną w dużej mierze od stanu, w jakim się znajdują.
Są to dwa podstawowe pojęcia, ściśle ze sobą powiązane, między którymi istnieją pewne równoważności.Na przykład możliwe jest przekształcenie masy w energię, coś, co dzieje się codziennie w środku gwiazdy, poprzez intensywne reakcje jądrowe lub w naszym własnym organizmy, kiedy rozkładamy jedzenie które spożywamy i wydobywamy z nich energia chemiczna Aby utrzymać nas przy życiu
Materiał
Materia jest tym, co tworzy żywe istoty, przedmioty, powietrze i nie tylko.Materia jest zdefiniowana jako ta, która rozciąga się w pewnym obszarze czasoprzestrzeni, która ma określoną ilość energii i która podlega zmiany w czasie. Jego nazwa pochodzi od łaciny materia, „Matka”, bo chodzi o substancję matryca o rzeczach, czyli o tym, co je rodzi lub tworzy.
Ogólnie rzecz biorąc, fizyka przypisuje materii trzy podstawowe cechy lub właściwości:
- Ma specyficzną masę, o czym świadczy m.in waga, a Tom i policzalne wymiary.
- Zajmuje miejsce w przestrzeń, które nie może być jednocześnie zajmowane przez inne ciało.
- Utrzymuje się w pogodaChociaż niekoniecznie w ten sam sposób: lód jest z pewnością materią i nie przestaje nią być, gdy się topi lub gdy woda, z której się tworzy, wyparuje. Te zmiany w Twojej kondycji fizycznej (lub stan skupienia materii) zależy od ilości posiadanej energii.
Badania nad materią sięgają starożytności klasycznej i na przestrzeni dziejów zajmowały wielu myślicieli i filozofów. W rzeczywistości to starożytni Grecy jako pierwsi sformułowali teoria atomistyczna, to znaczy tych, którzy sądzili, że materia może składać się z maleńkich i niepodzielnych cząstek różnego rodzaju.
Pomysł ten został uratowany znacznie później, w okresie boomu racjonalista XVII wieku i był fundamentalny w dziedzinie nauk chemicznych, spadkobierca z kolei alchemia średniowieczny.
Zgodnie z obecnymi modelami badań fizyki, tylko około 5% dostrzegalnego Wszechświata składa się ze zwykłej materii, podczas gdy tzw.Ciemna materia„Czyje działalność jest wciąż nieznana, zajmuje 23%. Ta ostatnia ma być niemasową formą materii, czyli pozbawioną masy, której obecność można wyczuć jedynie na podstawie sposobu, w jaki oddziałują gwiazdy i energię wokół ciebie.
Energia
W fizyce energię definiuje się jako zdolność do wykonywania pracy, to znaczy do działania, powstawania lub wprawiania w ruch. Absolutnie wszystko ciała Posiadają pewną ilość energii, powiązaną na przykład z ich stanem spoczynku, ruchem lub wibracją, ale która przejawia się na bardzo różne sposoby.
Można więc mówić o wielu rodzajach energii: energia kaloryczna, energia chemiczna, Energia kinetyczna, energia elektryczna, energia potencjalna, energia wewnętrzna itp.
Słowo energia pochodzi z greki energetyczny, „aktywność”, termin, który po raz pierwszy pojawił się w pismach Arystotelesa (384-322 pne) w IV wieku pne. C. i przejęte przez współczesnych przyrodników i późnego średniowiecza.
W historii nadano mu wiele innych nazw, takich jak „żywa siła” (vis viva), „Moc” lub nawet „duch”, w zależności od kontekstu. Wynika to w dużej mierze z faktu, że badania nad różnymi rodzajami energii miały swoje pochodzenie oddzielnie, ponieważ odkrywano coraz więcej form energii obecnych we wszechświecie.
Energię można generalnie postrzegać w różnych jej przejawach, ponieważ abstrakcyjnie nie jest czymś dostrzegalnym. Zamiast tego ciepło, światło, ruch lub aktywność można dostrzec gołym okiem, a ich wpływ na materię można bez trudu badać. W ten sposób energia stałaby się wielkością fizyczną, którą możemy mierzyć w jej różnych wyglądach.
Musimy również wziąć pod uwagę, że ilość energii w system ma tendencję do bycia stałym, tak że nie można go stworzyć ani zniszczyć, a jedynie przekształcić. W rzeczywistości cały czas jest w ciągłej przemianie: energia chemiczna zmagazynowana w żywności jest przekształcana w energię mechaniczną, gdy się poruszamy, lub w energię elektryczną w naszym system nerwowy.
Podobnie energia elektryczna z wtyczki zamieniana jest na energię świetlną po włączeniu lampy lub na energię cieplną dzięki podgrzewaczowi wody.
Materia i energia
Relacje między materią a energią są od wieków przedmiotem badań fizyków. Wiemy, że zmiana poziomów energetycznych materii wpływa na jej kształt i stan skupienia, co zaobserwowaliśmy, odkąd nauczyliśmy się topić metale.
Później wiedza chemiczna dała nam znacznie lepsze zrozumienie tego, jak przekształcać materię: nie zmieniać już konfiguracji jej cząstek, ale zrywać powiązania między cząstkami. atomy i zdobądź różne substancje.
W rzeczywistości największym osiągnięciem ludzkości w tym zakresie było odkrycie energia atomowa i jego manipulacji w celach pokojowych, to znaczy przy budowie elektrowni, w których ciężkie atomy łączą się, aby wytworzyć duże ilości energii cieplnej.
Wszystko to było możliwe dzięki teoriom Alberta Einsteina (1879-1955) i innych ważnych fizyków, a zwłaszcza ich formule na równoważność masy i energii (E = mc2), znanej jako Teoria względności.