Explicam ce sunt materia si energia, caracteristicile fiecaruia si cum au fost studiate. De asemenea, relația dintre cei doi.
Ce sunt materia și energia?
Al nostru univers întreg este compus din materie Y Energie, în numeroasele sale forme, prezentări și capacități. De fapt, cele două discipline de bază cu care încercăm să înțelegem legile fundamentale care o guvernează, cel fizic si chimie, se ocupă de relațiile dintre aceste două elemente: the substanţă care compun lucrurile și capacitatea lor de a se transfera căldură sau face a loc de munca.
Din punct de vedere intuitiv, înțelegem materia ca ceea ce putem atinge, care este concret și ocupă un loc în univers. Pe de altă parte, energia nu poate fi atinsă, care este percepută doar în diferitele sale manifestări: căldură, ușoară, circulaţie, etc. Lucrurile din jurul nostru au în același timp și a masa proprie și o cantitate variabilă de energie, în funcție în mare măsură de starea în care se află.
Sunt două concepte fundamentale, strâns legate între ele, între care există anumite echivalențe.De exemplu, este posibil să se transforme masa în energie, lucru care se întâmplă zilnic în interiorul stele, prin reacții nucleare intense, sau în interiorul nostru organisme, când descompunem alimente pe care le ingerăm și le extragem din ele energie chimica Ca să ne țină în viață
materie
Materia este ceea ce formează lucrurile vii, obiectele, aerul și multe altele.Materia este definită ca fiind aceea care se extinde într-o anumită regiune a spațiu-timpului, care are o anumită cantitate de energie și care este supusă schimbări in timp. Numele său provine din latină mater, „Mama”, întrucât este vorba despre substanță matrice a lucrurilor, adică a ceea ce le originează sau le compune.
În general, fizica atribuie materiei trei trăsături sau proprietăți fundamentale:
- Are o masă specifică, care se evidențiază în a greutate, A volum și dimensiuni cuantificabile.
- Ocupă un loc în spaţiu, care nu poate fi ocupată în același timp de un alt organism.
- Persiste în vremeDeși nu neapărat în același mod: gheața este cu siguranță materie și nu încetează să fie așa atunci când se topește sau când apa care o alcătuiește se evaporă. Aceste modificări ale condiției dumneavoastră fizice (sau starea de agregare a materiei) depind de cantitatea de energie pe care o ai.
Studiul materiei datează din antichitatea clasică și a ocupat mulți gânditori și filozofi de-a lungul istoriei. De fapt, grecii antici au fost primii care au formulat teoria atomistă, adică cei care credeau că materia ar putea fi compusă din particule minuscule și indivizibile de diferite tipuri.
Această idee a fost salvată mult mai târziu, în boom raţionalist al secolului al XVII-lea și a fost fundamentală în domeniul studiului chimiei, moștenitor la rândul său al alchimie medieval.
Conform modelelor actuale de studii de fizică, doar aproximativ 5% din universul apreciabil este alcătuit din materie obișnuită, în timp ce așa-numita "materie întunecată”A cărui funcționare este încă necunoscută, ocupă 23%. Aceasta din urmă se presupune a fi o formă de materie non-masă, adică lipsită de masă, a cărei prezență poate fi intuită doar prin modul în care afectează. stele și energia din jurul tău.
Energie
În fizică, energia este definită ca fiind capacitatea de a lucra, adică de a acționa, de a apărea sau de a pune în mișcare. Absolut toate corpuri Ei posedă o anumită cantitate de energie, legată de starea lor de odihnă, mișcare sau vibrație, de exemplu, dar care se manifestă în moduri foarte diferite.
Astfel, se poate vorbi de multe tipuri de energie: energie calorică, energie chimica, Energie kinetică, energie electrică, energie potențială, energie internă etc.
Cuvântul energie vine din greacă energic, „Activitate”, termen care a apărut pentru prima dată în scrierile lui Aristotel (384-322 î.Hr.) în secolul al IV-lea î.Hr. C. și reluată de naturaliștii moderni și din Evul Mediu târziu.
I s-a dat multe alte nume de-a lungul istoriei, cum ar fi „forța vie” (vis viva), „Putere” sau chiar „spirit”, în funcție de context. Acest lucru se datorează în mare măsură faptului că studiul diferitelor tipuri de energie și-a avut originea separat, pe măsură ce s-au descoperit tot mai multe forme de energie prezente în univers.
Energia poate fi percepută, în general, în diversele ei manifestări, întrucât în abstract nu este ceva perceptibil. În schimb, căldura, lumina, mișcarea sau activitatea pot fi percepute cu ochiul liber, iar efectele lor asupra materiei pot fi studiate fără dificultate. Astfel, energia ar deveni o mărime fizică, pe care o putem măsura în diferitele sale înfățișări.
De asemenea, trebuie să luăm în considerare că cantitatea de energie din sistem tinde să fie constantă, astfel încât nu poate fi creată sau distrusă, ci doar transformată. De fapt, este în continuă transformare: energia chimică stocată în alimente este transformată în energie mecanică atunci când ne mișcăm sau în energie electrică în sistem nervos.
La fel, energia electrică din priză este transformată în energie luminoasă atunci când aprindem lampa, sau în energie termică datorită încălzitorului de apă.
Materie si energie
Relațiile dintre materie și energie au fost obiectul de studiu al fizicienilor de secole. Știm că o schimbare a nivelurilor de energie ale materiei îi afectează forma și starea de agregare, lucru pe care le-am văzut de când am învățat să topim metalele.
Mai târziu, cunoștințele de chimie ne-au oferit o înțelegere mult mai bună a modului de transformare a materiei: nu se mai schimbă configurația particulelor sale, ci rupe legăturile dintre particule. atomi și obțineți diferite substanțe.
De fapt, cea mai mare realizare a umanității în această privință a fost descoperirea energie Atomică și manipularea lui în scopuri pașnice, adică în construcția de centrale electrice în care atomii grei fuzionează pentru a genera cantități mari de energie termică.
Toate acestea au fost posibile datorită teoriilor lui Albert Einstein (1879-1955) și a altor fizicieni importanți, și mai ales formulei lor pentru echivalența dintre masă și energie (E = mc2), cunoscută sub numele de Teoria relativitatii.