Matière et énergie

La matière et l'énergie font partie de l'Univers: le la matière donne de la structure tandis que le l'énergie vous donne la capacité de changer. Lorsque l'Univers est né, tout était une énergie concentrée. Au fur et à mesure de son expansion et de son refroidissement, la matière s'est formée à partir d'énergie.

Voici un moyen simple de comprendre ce qu'est la matière et ce qu'est l'énergie:

• un fruit et une table sont de la matière;
• la capacité du fruit à tomber de la table et à frapper un animal est de l'énergie; la capacité des fruits à servir de nourriture est de l'énergie.
• La capacité qu'une table (lorsqu'elle est brûlée) chauffe une pièce est de l'énergie; la capacité de la table à casser une fenêtre est de l'énergie.

	La matière	Énergie
Définition	Ce qui sert de construction de la nature.	Capacité à faire un travail.
Constituants	Atomes, molécules, particules subatomiques	N'a pas
Types ou formes	État solide État liquide État gazeux Plasma	Énergie cinétique Énergie potentielle
Unité de mesure	Mesures de masse: grammes, kilogrammes, microgrammes. Mesures de volume: litres, mètres cubes, millilitres.	Joule Calorie Électron-volt
Exemples	Eau, air, sable, pierres, planètes, ordinateur, papier, plantes, animaux.	Lumière, chaleur, magnétisme, ondes micro-ondes, électricité.

Quel est le problème?

La matière est tout ce qui est composé de particules subatomiques et occupe un espace, même s'il est extrêmement petit: un électron, un proton, un neutron et tout ce qui peut être construit à partir de celles-ci est de la matière. Par exemple, une table est composée de molécules qui composent le bois, des clous en fer et d'autres éléments, qui sont de la matière..

Le terme «matière» vient du latin mater qui signifie «mère». Cela signifie que la matière est la «mère» de tout ce qui nous entoure. Par exemple, l'air, bien que nous ne puissions pas le voir, est matière, car il est composé de molécules d'azote, d'oxygène et d'autres gaz. Le téléphone, l'ordinateur, la nourriture, les animaux, les bâtiments sont tous des exemples de matière..

La la matière peut absorber de l'énergie. Un exemple clair de ceci est ce qui se passe lorsque nous mettons des aliments dans le four à micro-ondes:

• l'eau à l'intérieur des aliments absorbe l'énergie des ondes micro-ondes;
• l'énergie de l'eau est transférée au reste des molécules alimentaires.

Ce transfert d'énergie est ce qui fait monter la température. cuisiner.

Loi de conservation de la matière

La loi de conservation de la matière établit que la matière n'est ni créée ni détruite mais transformée. Par exemple, lorsqu'un morceau de bois est complètement brûlé dans un système fermé et que les cendres, le dioxyde de carbone et les autres composés de la fumée sont pesés, la somme des masses sera approximativement égale à la masse du morceau de bois d'origine..

Quelles sont les caractéristiques de la matière?

• Il a une masse: c'est la quantité de matière, par exemple, un électron a une masse de 9 x 10^-31 kg, un litre d'eau a une masse de 1 kg, le Soleil a une masse de 1,9 x10³⁰ kg.
• Il possède des propriétés physiques: à l'intérieur desquelles on peut citer la densité, la conductivité électrique, le point de fusion ou d'ébullition, la volatilité et la dureté, entre autres..
• Il a des propriétés chimiques: la matière peut être transformée par des réactions chimiques, telles que la combustion, l'oxydation, la décomposition.

Quels sont les états de la matière?

La matière se présente sous différentes formes ou états:

• Solide: les atomes et les molécules sont tellement emballés que leur mouvement est restreint.
• Liquide: les atomes et molécules d'un liquide, bien qu'ils soient regroupés, peuvent se déplacer librement.
• Gaz: les atomes et les molécules sont séparés les uns des autres et n'ont aucune restriction de mouvement.
• Plasma: les atomes de gaz sont ionisés. C'est l'état de la matière pour une grande partie de l'Univers; On l'obtient dans les étoiles, dans la foudre et dans les aurores.
• Condensat de Bose-Einstein: quand un ensemble d'atomes est à zéro absolu (-273 ºC), ils sont tellement emballés et immobiles qu'ils ressemblent à un seul atome.
• Cristaux liquides: c'est l'état intermédiaire de la matière entre le solide et le liquide sans appartenir à aucun des deux. On le retrouve sur les téléviseurs à écran plat, les écrans d'ordinateurs et les horloges.

Vous voudrez peut-être aussi voir la différence entre les états de la matière et les propriétés de la matière.

Qu'est-ce que l'énergie?

La définition scientifique de l'énergie est capacité à produire un emploi. En ce sens, le travail est compris comme tout processus dans lequel un corps est déplacé ou déformé. Par exemple, la capacité d'une pierre au sommet d'une montagne à tomber et à abattre des arbres lors de sa chute, ce qui serait du travail, est son énergie..

Loi sur la conservation de l'énergie

La loi de conservation de l'énergie ou le principe de conservation de l'énergie stipule que le contenu énergétique d'un système reste constant. Autrement dit, l'énergie n'est ni créée ni détruite.

Par exemple, une certaine quantité d'essence est associée à une quantité X d'énergie chimique. Lorsque nous démarrons le véhicule, l'énergie contenue dans l'essence n'est pas détruite mais se transforme en énergie cinétique pour déplacer le véhicule et en énergie thermique. La somme de l'énergie cinétique plus l'énergie thermique du véhicule est égale à la quantité d'énergie chimique de l'essence, elle ne peut être ni plus ni moins.

Quelles sont les caractéristiques de l'énergie?

• La quantité d'énergie qu'un corps possède est limitée: le fruit sur la table a une énergie limitée par sa masse et par la distance de la table au sol.
• L'énergie se transforme sous ses différentes formes: l'énergie chimique de l'essence se transforme en énergie cinétique lorsqu'un piston se déplace dans la voiture.
• Il existe différentes sources d'énergie, telles que le soleil, le vent et le pétrole.
• Elle peut être stockée: l'énergie chimique est stockée dans des batteries électriques, dans les barrages hydroélectriques l'énergie potentielle gravitationnelle de l'eau est stockée.

Formes d'énergie

L'énergie peut être présentée sous différentes formes:

• Énergie potentielle: c'est l'énergie associée à un corps par rapport à un autre corps de référence, par exemple, l'énergie potentielle gravitationnelle est l'énergie d'un corps par rapport à sa position sur Terre, plus il est haut, plus il possède d'énergie potentielle.
• Énergie cinétique: c'est l'énergie associée au mouvement des corps, par exemple lorsque l'eau d'une rivière fait bouger les roches elle a de l'énergie cinétique.
• Énergie mécanique: lorsqu'un wagon est au sommet d'une montagne russe, il a de l'énergie potentielle, qui se transforme en énergie cinétique lorsque le wagon descend et acquiert une certaine vitesse. Dans ce cas, le wagon a une énergie mécanique, qui est égale à la somme de l'énergie cinétique et de l'énergie potentielle..
• Energie radiante: La lumière du soleil atteint la Terre sous forme d'énergie radiante.
• L'énérgie thermique: lorsque nous nous chauffons avec une bouillotte, nous utilisons l'énergie thermique.
• Énergie nucléaire: lorsqu'un noyau d'un atome se brise ou fusionne, il libère de l'énergie nucléaire.
• Énergie chimique: lorsque le glucose dans les cellules est transformé en dioxyde de carbone, l'énergie trouvée entre les atomes de la molécule est libérée sous forme d'énergie chimique.
• Énergie électrique: lorsque les particules à charge positive ou négative se déplacent nous sommes en présence d'électricité ou d'énergie électrique.

Vous voudrez peut-être connaître les différents types d'énergie.

Quelle est la relation entre la matière et l'énergie?

Au début du XXe siècle, le physicien théoricien Albert Einstein (1879-1955) a montré que la matière se transforme en énergie et que l'énergie peut être transformée en matière. Cette équivalence est connue sous le nom de "théorie de la relativité" et il s'exprime dans la fameuse équation:

E = m.c^deux,

où ET représente l'énergie, m représente la masse et c est la vitesse de la lumière.

L'exemple le plus connu de la transformation de la matière en énergie c'est la réaction de fusion des noyaux d'hydrogène dans les étoiles. C'est cette énergie du Soleil qui soutient la vie sur Terre..

Rappelons-nous qu'aux origines de l'Univers il n'y avait que de l'énergie, qui a ensuite été transformée en matière. Expérimentalement, l'énergie se transforme en matière lorsqu'un photon (une particule à haute énergie) traverse un noyau atomique, produisant une particule de matière (électron) et une particule d'antimatière (positron).

Vous voudrez peut-être en savoir plus sur:

• Propriétés physiques et chimiques de la matière.
• Énergie cinétique et potentielle.

Les références

Karam, P.A., Stein, B.P. (2011). Fondements scientifiques: matière et énergie. Chelsea House. New York.