Materie en energie

Materie en energie maken deel uit van het heelal: de materie geeft structuur Terwijl de energie geeft je de mogelijkheid om te veranderen. Toen het heelal ontstond, was alles geconcentreerde energie. Terwijl het zich uitbreidde en afkoelde, werd materie gevormd uit energie.

Een gemakkelijke manier om te begrijpen wat materie is en wat energie is, is de volgende:

• een vrucht en een tafel zijn materie;
• het vermogen van het fruit om van de tafel te vallen en een dier te raken is energie; het vermogen van fruit om als voedsel te dienen, is energie.
• Het vermogen dat een tafel (bij verbranding) een kamer verwarmt, is energie; het vermogen van de tafel om een ​​raam te breken is energie.

	Er toe doen	Energie
Definitie	Dat wat dient als een constructie van de natuur.	Mogelijkheid om een ​​klus te klaren.
Bestanddelen	Atomen, moleculen, subatomaire deeltjes	Heeft geen
Typen of vormen	Vaste toestand Vloeibare fase Gasvormige toestand Plasma	Kinetische energie Potentiële energie
Maateenheid	Massametingen: gram, kilogram, microgram. Volumemetingen: liter, kubieke meter, milliliter.	Joule Calorie Electron-volt
Voorbeelden	Water, lucht, zand, stenen, planeten, computer, papier, planten, dieren.	Licht, warmte, magnetisme, microgolven, elektriciteit.

Wat is materie?

Materie is alles dat bestaat uit subatomaire deeltjes en een ruimte inneemt, ook al is het extreem klein: een elektron, een proton, een neutron en alles wat hieruit kan worden opgebouwd, is materie. Een tafel bestaat bijvoorbeeld uit moleculen waaruit hout bestaat, ijzeren spijkers en andere elementen, die materie zijn..

De term "materie" is afgeleid van het Latijn mater wat "moeder" betekent. Dit betekent dat materie de "moeder" is van alles om ons heen. Lucht is bijvoorbeeld, hoewel we het niet kunnen zien, materie, omdat het bestaat uit moleculen stikstof, zuurstof en andere gassen. De telefoon, de computer, eten, dieren, gebouwen zijn allemaal voorbeelden van materie..

De materie kan energie absorberen. Een duidelijk voorbeeld hiervan is wat er gebeurt als we eten in de magnetronoven:

• het water in het voedsel absorbeert de energie van de microgolven;
• de energie in het water wordt overgedragen op de rest van de voedselmoleculen.

Die energieoverdracht zorgt ervoor dat de temperatuur stijgt. eten koken.

Wet van behoud van materie

De wet van behoud van materie stelt dat materie niet wordt gecreëerd of vernietigd, maar wordt getransformeerd. Wanneer bijvoorbeeld een stuk hout volledig wordt verbrand in een gesloten systeem en de as, kooldioxide en andere verbindingen in de rook worden gewogen, zal de som van de massa's ongeveer gelijk zijn aan de massa van het originele stuk hout..

Wat zijn de kenmerken van materie?

• Het heeft massa: het is de hoeveelheid materie, een elektron heeft bijvoorbeeld een massa van 9 x 10^-31 kg, een liter water heeft een massa van 1 kg, de zon heeft een massa van 1,9 x10³⁰ kg.
• Het heeft fysische eigenschappen: waarbinnen kunnen onder meer dichtheid, elektrische geleidbaarheid, smelt- of kookpunt, vluchtigheid en hardheid worden genoemd..
• Het heeft chemische eigenschappen: materie kan worden getransformeerd door chemische reacties, zoals verbranding, oxidatie, ontbinding.

Wat zijn de toestanden van materie?

Materie komt in verschillende vormen of staten voor:

• Solide: atomen en moleculen zijn zo verpakt dat hun beweging beperkt is.
• Vloeistof: de atomen en moleculen van een vloeistof, hoewel ze gegroepeerd zijn, kunnen vrij bewegen.
• Gas: atomen en moleculen zijn van elkaar gescheiden en hebben geen bewegingsbeperkingen.
• Plasma: de atomen van gassen worden geïoniseerd. Dit is de toestand van materie voor een groot deel van het heelal; We krijgen het in de sterren, in de bliksem en in de aurora's.
• Bose-Einstein-condensaat: wanneer een set atomen het absolute nulpunt heeft (-273 ºC), zijn ze zo verpakt en onbeweeglijk dat ze eruit zien als een enkel atoom.
• Vloeibare kristallen: het is de tussenliggende toestand van materie tussen vast en vloeibaar zonder tot een van de twee te behoren. We vinden het op flatscreentelevisies, computerschermen en klokken.

Misschien ben je ook geïnteresseerd in het zien van het verschil tussen toestanden van materie en eigenschappen van materie.

Wat is energie?

De wetenschappelijke definitie van energie is vermogen om een ​​baan te produceren. In die zin wordt onder werk verstaan ​​elk proces waarbij een lichaam wordt verplaatst of vervormd. Bijvoorbeeld, het vermogen van een steen bovenop een berg om te vallen en bomen omver te werpen in zijn val, wat werk zou zijn, is zijn energie.

Wet op energiebesparing

De wet van behoud van energie of het principe van behoud van energie stelt dat de energie-inhoud van een systeem constant blijft. Dat wil zeggen, energie wordt niet gecreëerd of vernietigd.

Aan een bepaalde hoeveelheid benzine is bijvoorbeeld een X-hoeveelheid chemische energie gekoppeld. Wanneer we het voertuig starten, wordt de energie in de benzine niet vernietigd, maar wordt deze omgezet in kinetische energie om het voertuig en thermische energie te verplaatsen. De som van de kinetische energie plus de thermische energie van het voertuig is gelijk aan de hoeveelheid chemische energie van de benzine, het kan niet meer of minder zijn.

Wat zijn de kenmerken van de energie?

• De hoeveelheid energie die een lichaam bezit is beperkt: het fruit op de tafel heeft een energie die beperkt wordt door zijn massa en door de afstand van de tafel tot de vloer.
• Energie wordt omgezet in zijn verschillende vormen: de chemische energie van benzine wordt omgezet in kinetische energie wanneer een zuiger in de auto beweegt.
• Er zijn verschillende energiebronnen, zoals de zon, wind en olie.
• Het kan worden opgeslagen: chemische energie wordt opgeslagen in elektrische batterijen, in waterkrachtcentrales wordt de potentiële zwaartekrachtenergie van water opgeslagen.

Vormen van energie

Energie kan in verschillende vormen worden gepresenteerd:

• Potentiële energie: het is de energie geassocieerd met een lichaam ten opzichte van een ander referentielichaam, bijvoorbeeld, potentiële zwaartekracht is de energie van een lichaam met betrekking tot zijn positie op aarde, hoe hoger het is, hoe meer potentiële energie het bezit.
• Kinetische energie: het is de energie die wordt geassocieerd met de beweging van lichamen, bijvoorbeeld wanneer het water van een rivier de rotsen laat bewegen, heeft het kinetische energie.
• Mechanische energie: wanneer een wagen zich bovenaan een achtbaan bevindt, heeft deze potentiële energie, die wordt omgezet in kinetische energie wanneer de wagen naar beneden gaat en een bepaalde snelheid verkrijgt. In dit geval heeft de wagen een mechanische energie, die gelijk is aan de som van de kinetische energie en potentiële energie..
• Radioactieve energie: Zonlicht bereikt de aarde als stralingsenergie.
• Thermische energie: als we ons verwarmen met een warmwaterkruik, maken we gebruik van thermische energie.
• Nucleaire energie: wanneer een atoomkern breekt of versmelt, komt er kernenergie vrij.
• Chemische energie: wanneer glucose in cellen wordt omgezet in kooldioxide, komt de energie die tussen de atomen van het molecuul wordt gevonden vrij als chemische energie.
• Elektrische energie: wanneer de deeltjes met een positieve of negatieve lading bewegen, bevinden we ons in de aanwezigheid van elektriciteit of elektrische energie.

Misschien ben je geïnteresseerd in het kennen van de verschillende soorten energie.

Wat is de relatie tussen materie en energie?

Aan het begin van de 20e eeuw toonde de theoretisch fysicus Albert Einstein (1879-1955) aan dat materie wordt omgezet in energie en dat energie kan worden omgezet in materie. Deze gelijkwaardigheid staat bekend als de "relativiteitstheorie" en het wordt uitgedrukt in de beroemde vergelijking:

E = m.c^twee,

waar EN staat voor energie, m vertegenwoordigt massa en c is de snelheid van het licht.

Het bekendste voorbeeld van de transformatie van materie in energie het is de fusiereactie van waterstofkernen in sterren. Het is deze energie in de zon die het leven op aarde in stand houdt..

Laten we niet vergeten dat er in de oorsprong van het heelal alleen energie was, die later in materie werd omgezet. Experimenteel, energie wordt omgezet in materie wanneer een foton (een hoogenergetisch deeltje) door een atoomkern gaat en een deeltje materie (elektron) en een deeltje antimaterie (positron) produceert.

Mogelijk bent u geïnteresseerd in:

• Fysische en chemische eigenschappen van materie.
• Kinetische en potentiële energie.

Referenties

Karam, P.A., Stein, B.P. (2011). Wetenschappelijke grondslagen: materie en energie. Chelsea House. New York.