Im naturwissenschaftlichen Unterricht haben Sie vielleicht gelernt, dass alles aus Materie besteht. Sie können jedoch Dinge sehen und fühlen, die nicht aus Materie bestehen. Zum Beispiel sind Licht und Wärme nicht wichtig. Hier ist eine Erklärung, warum dies so ist und wie Sie Materie und Energie voneinander unterscheiden können.
Die zentralen Thesen
- Materie hat Masse und nimmt Volumen ein.
- Wärme, Licht und andere Formen elektromagnetischer Energie haben keine messbare Masse und können nicht in einem Volumen enthalten sein.
- Materie kann in Energie umgewandelt werden und umgekehrt.
- Materie und Energie werden oft zusammen gefunden. Ein Beispiel ist ein Feuer.
Warum Licht und Wärme keine Rolle spielen
Das Universum besteht sowohl aus Materie als auch aus Energie. Das Naturschutzgesetze Geben Sie an, dass die Gesamtmenge an Materie plus Energie in einer Reaktion konstant ist, Materie und Energie jedoch ihre Form ändern können. Angelegenheit schließt alles ein, was Masse hat. Energie beschreibt die Fähigkeit zur Arbeit. Während Materie Energie enthalten kann, unterscheiden sich die beiden voneinander.
Eine einfache Möglichkeit, Materie und Energie voneinander zu unterscheiden, besteht darin, sich zu fragen, ob das, was Sie beobachten, Masse hat. Wenn nicht, ist es Energie! Beispiele für Energie sind alle Teile der elektromagnetisches Spektrum, welches beinhaltet sichtbares Licht, Infrarot-, Ultraviolett-, Röntgen-, Mikrowellen-, Radio- und Gammastrahlen. Andere Energieformen sind Wärme (die als Infrarotstrahlung betrachtet werden kann), Schall, potenzielle Energie, und kinetische Energie.
Eine andere Möglichkeit, zwischen Materie und Energie zu unterscheiden, besteht darin, zu fragen, ob etwas Raum einnimmt. Materie nimmt Platz ein. Sie können es in einen Behälter legen. Während Gase, Flüssigkeiten und Feststoffe Platz beanspruchen, tun Licht und Wärme dies nicht.
Normalerweise befinden sich Materie und Energie zusammen, daher kann es schwierig sein, zwischen ihnen zu unterscheiden. Beispielsweise besteht eine Flamme aus Materie in Form von ionisierten Gasen und Partikeln und Energie in Form von Licht und Wärme. Sie können Licht und Hitze beobachten, aber Sie können sie auf keiner Waage wiegen.
Zusammenfassung der Materieeigenschaften
- Materie nimmt Raum ein und hat Masse.
- Materie kann Energie enthalten.
- Materie kann in Energie umgewandelt werden.
Beispiele für Materie und Energie
Hier sind Beispiele für Materie und Energie, mit denen Sie zwischen ihnen unterscheiden können:
Energie
- Sonnenlicht
- Klang
- Gammastrahlung
- In chemischen Bindungen enthaltene Energie
- Elektrizität
Angelegenheit
- Wasserstoffgas
- Ein Stein
- Ein Alpha-Teilchen (obwohl es aus dem radioaktiven Zerfall freigesetzt werden kann)
Materie + Energie
Fast jedes Objekt hat sowohl Energie als auch Materie. Beispielsweise:
- Ein Ball, der auf einem Regal sitzt, besteht aus Materie, hat aber potentielle Energie. Sofern die Temperatur nicht absolut Null ist, hat der Ball auch Wärmeenergie. Wenn es aus radioaktivem Material besteht, kann es auch Energie in Form von Strahlung abgeben.
- Ein Regentropfen, der vom Himmel fällt, besteht aus Materie (Wasser) und hat potentielle, kinetische und thermische Energie.
- Eine brennende Glühbirne besteht aus Materie und gibt Energie in Form von Wärme und Licht ab.
- Der Wind besteht aus Materie (Gase in Luft, Staub, Pollen) und hat kinetische und thermische Energie.
- Ein Zuckerwürfel besteht aus Materie. Es enthält chemische Energie, Wärmeenergie und potenzielle Energie (abhängig von Ihrem Referenzrahmen).
Andere Beispiele für Dinge, die keine Rolle spielen, sind Gedanken, Träume und Emotionen. In gewissem Sinne kann davon ausgegangen werden, dass Emotionen eine materielle Grundlage haben, da sie mit der Neurochemie zusammenhängen. Gedanken und Träume können dagegen als Energiemuster aufgezeichnet werden.