Rozdiel medzi energiou a hmotou

kľúčový rozdiel medzi energiou a hmotou je to energia nemá merateľnú hmotu, zatiaľ čo hmota má merateľnú hmotu.

Energia a hmota sú dve veľmi dôležité množstvá vo fyzike. Tieto koncepty majú veľmi dôležité miesto v oblasti fyziky, teórie relativity, astronómie, kozmológie, astrofyziky a hviezdneho vývoja. Je mimoriadne dôležité mať solídne porozumenie týmto pojmom, aby vynikali v ktorejkoľvek z týchto oblastí.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je energia  
3. Čo je to záležitosť
4. Porovnanie bok po boku - energia vs hmota v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je energia?

Energia je neintuitívny koncept. Termín „energia“ pochádza z gréckeho slova „energeia“, čo znamená operácia alebo činnosť. V tomto zmysle je energia mechanizmom činnosti. Energia navyše nie je priamo pozorovateľným množstvom. Môžeme to však vypočítať zmeraním vonkajších vlastností.

Energiu môžeme nájsť v mnohých podobách. Kinetická energia, tepelná energia a potenciálna energia sú len niektoré z nich. V minulosti si ľudia mysleli, že energia je vo vesmíre konzervatívnym majetkom, ale vývoj špeciálnej teórie relativity tento nápad zmenil. Teória relativity spolu s kvantovou mechanikou ukázali, že energia a hmotnosť sú vzájomne zameniteľné. To vedie k energetickej a hromadnej ochrane vesmíru.

Obrázok 01: Elektrina je forma energie

Ak však nie je prítomná jadrová fúzia alebo jadrové štiepenie, energia systému sa zachová. Kinetická energia je energia, ktorá spôsobuje pohyby objektu, zatiaľ čo potenciálna energia vzniká z energie uloženej v objekte v dôsledku polohy, usporiadania alebo stavu objektu. Tepelná energia navyše vzniká v dôsledku teploty.

Vedci stále veria, že v tomto vesmíre existujú ďalšie druhy energie, ktoré ešte treba objaviť. Túto energiu klasifikovali ako temnú energiu a veria jej ako veľká časť celkovej energie vesmíru.

Čo je to záležitosť?

V minulosti bola hmota iným názvom pre „materiál“. V tejto súvislosti bola hmota všetko, čo bolo hmatateľné. S Einsteinom, ktorý v roku 1905 predpokladal teóriu relativity, sa však pokazilo takmer všetko klasické. Ďalej ukázal, že vlny sa niekedy správajú ako častice a častice sa správajú ako vlny. Toto bolo známe ako dualita vlnových častíc. Viedlo to k spojeniu medzi hmotou a energiou; obidve tieto množstvá sú dvoma formami látok.

Okrem toho môžeme látku kategorizovať podľa mnohých kritérií. Podľa fyzickej formy ho môžeme klasifikovať ako plyn, kvapalina, pevná látka a plazma. Metódou detekcie ju môžeme rozdeliť na normálnu a temnú. Navyše, podľa typu meraného množstva, je to dva typy, ako hmotnosť a vlny.

Obrázok 02: Rôzne stavy hmoty a možné prechody medzi nimi

Slávna rovnica E = mc² nám dáva množstvo energie, ktorú môžeme získať z množstva hmoty „m“. Vo vesmíre je množstvo hmoty zachované. Ďalej reakcie na slnku vedú k jadrovej fúzii, pri ktorej sa hmota premieňa na energiu. Vysoko energetické zrážky fotónov vytvárajú páry antihmoty, pri ktorých sa energia premieňa na hmotu. V teórii relativity hmotnosť nie je absolútna kvantita. Hmota pohybujúca sa vysokou rýchlosťou vzhľadom na pozorovateľa bude mať väčšiu hmotu ako hmota v pokoji.

Aký je rozdiel medzi energiou a vecou?

Energia je schopnosť pracovať, zatiaľ čo hmota je akákoľvek látka, ktorá má hmotu a zaberá priestor tým, že má objem. Kľúčový rozdiel medzi energiou a hmotou je v tom, že energia nemá merateľnú hmotu, zatiaľ čo hmota má merateľnú hmotu. Podobne energia nemá žiadny objem, zatiaľ čo hmota zaberá merateľný objem. Z toho vyplýva, že z toho vyplýva ďalší významný rozdiel medzi energiou a hmotou. To znamená; energia je vlastnosť objektu, zatiaľ čo hmota je akýkoľvek objekt, ktorý má hmotnosť a objem.

Nižšie uvedená informačná grafika zobrazuje ďalšie porovnania týkajúce sa rozdielu medzi energiou a hmotou.

Zhrnutie - Energy vs Matter

Energia a hmota spolu úzko súvisia. A čo je dôležitejšie, hmota má dve formy: energiu a hmotnosť. Hmota je akákoľvek látka, ktorá má hmotnosť a objem, ale energia je vlastnosťou látky. Kľúčový rozdiel medzi energiou a hmotou je preto v tom, že energia nemá merateľnú hmotu, zatiaľ čo hmota má merateľnú hmotu.

referencie:

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Prečo svetlo a teplo nie sú podstatné?" ThoughtCo, 20. novembra 2018, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „3489395“ (CC0) prostredníctvom Pixabay
2. „Prechod stavu fyzickej hmoty 1 sk“ ElfQrin - vlastná práca (CC BY-SA 4.0) cez Commons Wikimedia