Vi forklarer, hvad stof og energi er, hver enkelts egenskaber og hvordan de blev undersøgt. Også forholdet mellem de to.
Hvad er stof og energi?
Vores univers heltal er sammensat af stof Y Energi, i dens mange former, præsentationer og kapaciteter. Faktisk er de to grundlæggende discipliner, som vi forsøger at forstå de grundlæggende love, der styrer det, den fysisk og kemi, beskæftige sig med forholdet mellem disse to elementer: den stof der sammensætter ting og deres evne til at overføre varme eller lav en job.
Fra et intuitivt synspunkt forstår vi stof som det, vi kan røre ved, som er konkret og optager en plads i universet. På den anden side kan energien ikke røres, hvilket kun opfattes i dens forskellige manifestationer: varme, lys, bevægelse, etc. Tingene omkring os har på samme tid en masse egen og en variabel mængde energi, afhængigt i høj grad af den tilstand, de er i.
Det er to grundlæggende begreber, der er tæt forbundet med hinanden, mellem hvilke der er visse ækvivalenser.For eksempel er det muligt at omdanne masse til energi, noget der sker dagligt inde i stjerner, gennem intense nukleare reaktioner, eller inden for vores egen organismer, når vi nedbryder mad som vi indtager og udvinder fra dem kemisk energi For at holde os i live
Stof
Stof er det, der udgør levende ting, genstande, luft og mere.Stof er defineret som det, der strækker sig i et bestemt område af rum-tid, som har en vis mængde energi og som er underlagt ændringer i tiden. Dens navn kommer fra latin mater, "Mor", da det handler om stoffet matrix af ting, det vil sige af det, der opstår eller sammensætter dem.
Generelt tilskriver fysik tre grundlæggende træk eller egenskaber til stof:
- Den har en specifik masse, hvilket fremgår af en vægt, a bind og kvantificerbare dimensioner.
- Den indtager en plads i plads, som ikke samtidig kan besættes af et andet organ.
- Dvæler i vejrSelvom det ikke nødvendigvis er på samme måde: Is er bestemt stof, og det holder den ikke op med at være, når den smelter, eller når vandet, der udgør den, fordamper. Disse ændringer i din fysiske tilstand (eller tilstand af stofsammenlægning) afhænger af mængden af energi, du har.
Studiet af stof går tilbage til den klassiske oldtid og optog mange tænkere og filosoffer gennem historien. Faktisk var det de gamle grækere, der først formulerede atomistisk teori, altså dem, der troede, at stof kunne være sammensat af bittesmå og udelelige partikler af forskellige typer.
Denne idé blev reddet meget senere, i højkonjunkturen rationalist af det syttende århundrede, og var grundlæggende inden for studiet af kemi, arving til den alkymi middelalderlige.
Ifølge nuværende fysikstudiemodeller består kun omkring 5% af det mærkbare univers af almindeligt stof, mens det såkaldte "mørkt stof”Hvis drift endnu er ukendt, fylder 23 %. Sidstnævnte formodes at være en ikke-masseform for stof, dvs. blottet for masse, hvis tilstedeværelse kun kan intuiteres af den måde, hvorpå de påvirker stjerner og energien omkring dig.
Energi
I fysik defineres energi som evnen til at udføre arbejde, det vil sige at handle, opstå eller sætte i bevægelse. Absolut alle kroppe De besidder en vis mængde energi, relateret til deres hviletilstand, bevægelse eller vibration, for eksempel, men som manifesterer sig på vidt forskellige måder.
Det er således muligt at tale om mange typer energi: kalorie energi, kemisk energi, Kinetisk energi, elektrisk strøm, potentiel energi, indre energi osv.
Ordet energi kommer fra græsk energisk, "Aktivitet", et udtryk, der først dukkede op i Aristoteles' skrifter (384-322 f.Kr.) i det fjerde århundrede f.Kr. C., og gentaget af de moderne naturforskere og senmiddelalderen.
Det har fået mange andre navne gennem historien, såsom "levende kraft" (vis viva), "Power" eller endda "ånd", afhængigt af konteksten. Dette skyldes i høj grad, at studiet af de forskellige energityper havde deres oprindelse hver for sig, efterhånden som flere og flere former for energi, der var til stede i universet, blev opdaget.
Energi kan generelt opfattes i dens forskellige manifestationer, da det i det abstrakte ikke er noget sanseligt. I stedet kan varme, lys, bevægelse eller aktivitet opfattes med det blotte øje, og deres virkninger på stoffet kan studeres uden besvær. Dermed ville energi blive en fysisk størrelse, som vi kan måle i dens forskellige udseende.
Vi skal også overveje, at mængden af energi i system det har en tendens til at være konstant, så det ikke kan skabes eller ødelægges, kun transformeres. Faktisk er den i kontinuerlig transformation hele tiden: den kemiske energi, der er lagret i maden, omdannes til mekanisk energi, når vi bevæger os, eller til elektrisk energi i vores nervesystem.
Ligeledes omdannes den elektriske energi fra stikket til lysenergi, når vi tænder lampen, eller til varmeenergi takket være vandvarmeren.
Materie og energi
Forholdet mellem stof og energi har været genstand for studier af fysikere i århundreder. Vi ved, at en ændring i stoffets energiniveauer påvirker dets form og dets aggregeringstilstand, som vi har set, siden vi lærte at smelte metaller.
Senere gav kendskabet til kemi os en meget større forståelse af, hvordan man transformerer stof: ikke længere ændre konfigurationen af dets partikler, men bryde forbindelserne mellem partiklerne. atomer og få forskellige stoffer.
Faktisk har menneskehedens største bedrift i den henseende været opdagelsen af atomenergi og dens manipulation til fredelige formål, det vil sige i konstruktionen af kraftværker, hvor tunge atomer smelter sammen for at generere store mængder varmeenergi.
Alt dette var muligt takket være teorierne fra Albert Einstein (1879-1955) og andre vigtige fysikere, og især deres formel for ækvivalensen mellem masse og energi (E = mc2), kendt som relativitetsteori.