Материя и энергия

Мы объясним, что такое материя и энергия, каковы характеристики каждой из них и как они были изучены. А также отношения между ними
Все вокруг нас состоит из материи и обладает определенным количеством энергии

Что такое материя и энергия?

Вся наша вселенная состоит из материи энергии , в их многочисленных формах, представлениях и возможностях. Фактически, две основные дисциплины, с помощью которых мы пытаемся понять фундаментальные законы, управляющие им, физика химия , занимаются отношениями между этими двумя элементами: веществом , из которого состоят вещи, и их способностью передавать тепло или выполнять работу

С интуитивной точки зрения мы понимаем материю как то, что мы можем потрогать, что конкретно и занимает определенное место во Вселенной. С другой стороны, мы не можем прикоснуться к энергии, которая воспринимается только в ее различных проявлениях: тепло, свет движение и т.д. Окружающие нас предметы обладают собственной массой и переменным количеством энергии, в значительной степени зависящим от состояния, в котором они находятся

Вы можете найти это полезным: Термодинамика

Материя

Материя – это то, из чего состоят живые существа, предметы, воздух и многое другое.

Материя определяется как то, что простирается в данной области пространства-времени , что обладает данным количеством энергии и что подвержено изменениям с течением времени. Ее название происходит от латинского mater – мать, поскольку она является родительской субстанцией вещей, то есть тем, что их порождает или составляет

В целом, физика приписывает материи три фундаментальные характеристики или свойства:

• Он обладает определенной массой, о чем свидетельствует вес объем и поддающиеся количественному измерению размеры.
• Оно занимает место в пространстве , которое не может быть одновременно занято другим телом.

BP0EI сохраняется во времени , хотя и не обязательно одинаковым образом: лед, безусловно, является материей, и он не перестает быть материей, когда тает или когда вода, из которой он состоит, испаряется. Эти изменения в его физическом состоянии (или состоянии агрегации материи ) зависят от количества энергии, которой он обладает.

Изучение материи восходит к классической древности и занимало многих мыслителей и философов на протяжении всей истории человечества. На самом деле, именно древние греки впервые сформулировали атомистическую теорию , то есть считали, что материя может состоять из крошечных, неделимых частиц разных видов

Эта идея возродилась гораздо позже, в рационалистический расцвет семнадцатого века, и стала основополагающей в области изучения химии, которая сама является наследницей средневековой алхимии

Согласно современным физическим моделям, только около 5% Вселенной состоит из обычной материи , в то время как так называемая темная материя , работа которой до сих пор неизвестна, составляет 23%. Предполагается, что последняя является формой немассивной, т.е. безмассовой материи, о присутствии которой можно догадаться только по тому, как она влияет на звезды и энергию вокруг них

Энергия

Энергию можно воспринимать только через ее проявления.

В физике энергия определяется как способность совершать работу, т.е. действовать, возникать или приходить в движение . Абсолютно все тела обладают определенным количеством энергии, связанной, например, с их состоянием покоя, движения или вибрации, но проявляющейся совершенно по-разному

Таким образом, можно говорить о многих видах энергии: тепловая энергия химическая энергия кинетическая энергия электрическая энергия потенциальная энергия , внутренняя энергия и т.д

Слово энергия происходит от греческого enérgeia – деятельность, термин, который впервые появился в трудах Аристотеля (384-322 гг. до н.э.) в 4 веке до н.э.до н.э.) в 4 веке до н.э. С., и взяты на вооружение современными и позднесредневековыми натуралистами

На протяжении истории ему давали множество других названий, таких как живая сила (vis viva), сила или даже дух, в зависимости от контекста. Во многом это объясняется тем, что изучение различных видов энергии зародилось отдельно, по мере того как открывались все новые и новые формы энергии, присутствующие во Вселенной

Энергию, как правило, можно воспринимать в различных ее проявлениях, поскольку в абстрактном виде она не ощутима. С другой стороны, тепло, свет, движение или активность можно воспринимать невооруженным глазом, и их воздействие на материю можно изучать без труда. Таким образом, энергия – это физическая величина, которую мы можем измерить в различных ее проявлениях

Мы также должны учитывать, что количество энергии в системе стремится быть постоянным, так что она не может быть создана или уничтожена, только преобразована. На самом деле она постоянно преобразуется: химическая энергия, запасенная в пище, преобразуется в механическую энергию, когда мы двигаемся, или в электрическую энергию в нашей нервной системе

Точно так же электрическая энергия из розетки преобразуется в световую энергию, когда мы включаем лампу, или в тепловую энергию водонагревателя

Материя и энергия

Взаимосвязь между материей и энергией изучалась физиками на протяжении веков. Мы знаем, что изменение энергетических уровней материи влияет на ее форму и агрегатное состояние , что мы наблюдаем с тех пор, как научились плавить металлы

Позже знания химии позволили нам гораздо лучше понять, как преобразовывать материю: уже не менять конфигурацию ее частиц, а разрывать связи между атомами и получать различные вещества

Фактически, величайшим достижением человечества в этом отношении стало открытие атомной энергии и манипулирование ею в мирных целях, то есть при строительстве электростанций, в которых тяжелые атомы сплавляются вместе для получения большого количества тепловой энергии

Это стало возможным благодаря теориям Альберта Эйнштейна (1879-1955) и других ведущих физиков, в частности его формуле эквивалентности массы и энергии (E = mc2), известной как теория относительности