Ve třídě vědy jste se možná dozvěděli, že všechno je vyrobeno z hmoty. Můžete však vidět a cítit věci, které nejsou tvořeny hmotou. Například světlo a teplo jsou nezáleží. Zde je vysvětlení, proč to je a jak můžete rozeznat hmotu a energii odděleně.
Klíč s sebou
- Hmota má hmotnost a zabírá objem.
- Teplo, světlo a další formy elektromagnetické energie nemají měřitelnou hmotnost a nemohou být obsaženy v objemu.
- Hmota může být přeměněna na energii a naopak.
- Hmota a energie se často nacházejí společně. Příkladem je oheň.
Proč světlo a teplo nejsou hmotné
Vesmír se skládá z hmoty i energie. Zákony na ochranu přírody říkají, že celkové množství hmoty plus energie je v reakci konstantní, ale hmota a energie se mohou měnit formy. Hmota zahrnuje vše, co má hmotnost. Energie popisuje schopnost vykonávat práci. Zatímco hmota může obsahovat energii, obě se od sebe liší.
Jeden snadný způsob, jak rozeznat hmotu a energii odděleně, je položit si otázku, zda to, co pozorujete, má hmotu. Pokud tomu tak není, je to energie! Příklady energie zahrnují jakoukoli část
elektromagnetické spektrum, který zahrnuje viditelné světlo, infračervené, ultrafialové, rentgenové, mikrovlnné, rádiové a gama. Jiné formy energie jsou teplo (které může být považováno za infračervené záření), zvuk, potenciální energie, a Kinetická energie.Dalším způsobem, jak rozlišit mezi hmotou a energií, je zeptat se, zda něco zabírá prostor. Hmota zabírá prostor. Můžete to dát do kontejneru. Zatímco plyny, kapaliny a pevné látky zabírají prostor, světlo a teplo ne.
Obvykle se hmota a energie nacházejí společně, takže může být obtížné rozlišovat mezi nimi. Například plamen sestává z hmoty ve formě ionizovaných plynů a částic a energie ve formě světla a tepla. Můžete pozorovat světlo a teplo, ale nemůžete je vážit v žádném měřítku.
Souhrn vlastností látky
- Hmota zabírá prostor a má hmotnost.
- Hmota může obsahovat energii.
- Hmota může být přeměněna na energii.
Příklady hmoty a energie
Zde jsou příklady hmoty a energie, které můžete použít k jejich rozlišení:
Energie
- Sluneční světlo
- Zvuk
- gama záření
- Energie obsažená v chemických vazbách
- Elektřina
Hmota
- Vodíkový plyn
- Kámen
- Alfa částice (i když může být uvolněna z radioaktivního rozpadu)
Hmota + energie
Téměř každý objekt má energii i hmotu. Například:
- Míč sedí na polici je vyroben z hmoty, ale má potenciální energii. Pokud není teplota absolutně nulová, má koule také tepelnou energii. Pokud je vyrobena z radioaktivního materiálu, může také emitovat energii ve formě záření.
- Dešťová kapka padající z oblohy je vyrobena z hmoty (vody), navíc má potenciální, kinetickou a tepelnou energii.
- Osvětlená žárovka je vyrobena z hmoty a navíc vydává energii ve formě tepla a světla.
- Vítr se skládá z hmoty (plyny ve vzduchu, prachu, pylu) a navíc má kinetickou a tepelnou energii.
- Kostka cukru se skládá z hmoty. Obsahuje chemickou energii, tepelnou energii a potenciální energii (v závislosti na vašem referenčním rámci).
Mezi další příklady věcí, které nejsou podstatné, patří myšlenky, sny a emoce. V jistém smyslu lze emoce považovat za základ, protože souvisí s neurochemií. Na druhé straně mohou být myšlenky a sny zaznamenány jako energetické vzory.