Diferença entre energia e matéria

o diferença chave entre energia e matéria é que energia não tem massa mensurável enquanto a matéria tem uma massa mensurável.

Energia e matéria são duas quantidades muito importantes na física. Esses conceitos ocupam um lugar muito importante nos campos da física, teoria da relatividade, astronomia, cosmologia, astrofísica e evolução estelar. É extremamente crucial ter uma sólida compreensão desses conceitos para se destacar em qualquer um desses campos.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é energia  
3. O que é Matéria
4. Comparação lado a lado - energia versus matéria em forma de tabela
5. Resumo

O que é energia?

Energia é um conceito não intuitivo. O termo "energia" vem da palavra grega "energeia", que significa operação ou atividade. Nesse sentido, a energia é o mecanismo por trás de uma atividade. Além disso, a energia não é uma quantidade diretamente observável. No entanto, podemos calculá-lo medindo propriedades externas.

Podemos encontrar energia de várias formas. Energia cinética, energia térmica e energia potencial são só para citar alguns. No passado, as pessoas pensavam que a energia era uma propriedade conservada no universo, mas o desenvolvimento da teoria especial da relatividade mudou essa idéia. A teoria da relatividade, juntamente com a mecânica quântica, mostrou que energia e massa são intercambiáveis. Assim, dando origem à energia - conservação em massa do universo.

Figura 01: Eletricidade é uma forma de energia

No entanto, quando a fusão ou fissão nuclear não está presente, a energia de um sistema é conservada. Energia cinética é a energia que causa os movimentos de um objeto, enquanto a energia potencial surge da energia armazenada dentro de um objeto, devido à posição, disposição ou estado do objeto. Além disso, a energia térmica surge devido à temperatura.

Os cientistas ainda acreditam que existem outros tipos de energia neste universo, que ainda precisam ser descobertos. Eles classificaram essa energia como energia escura e acreditam que ela é uma grande proporção da energia total do universo..

O que importa?

No passado, a matéria era outro nome para "material". Nesse contexto, a matéria era tudo o que era tangível. No entanto, com Einstein postulando a teoria da relatividade em 1905, quase tudo o que foi clássico quebrou. Ele continuou mostrando que as ondas às vezes se comportavam como partículas e as partículas se comportavam como ondas. Assim, isso era conhecido como dualidade onda-partícula. Isso levou à união entre massa e energia; essas duas quantidades são duas formas de matéria.

Além disso, podemos categorizar a matéria de acordo com muitos critérios. Pela forma física, podemos categorizá-lo como gás, líquido, sólido e plasma. Por métodos de detecção, podemos separá-lo como matéria normal e matéria escura. Além disso, pelo tipo de quantidade medida, é de dois tipos, como massa e ondas.

Figura 02: Diferentes estados de matéria e possíveis transições entre eles

A famosa equação E = mc² nos fornece a quantidade de energia que podemos obter da quantidade de "m" de massa. No universo, a quantidade de matéria é conservada. Além disso, as reações ao sol levam a uma fusão nuclear onde a massa se transforma em energia. As colisões de fótons de alta energia produzem pares matéria-antimatéria, onde a energia se transforma em matéria. Na teoria da relatividade, a massa não é uma quantidade absoluta. Uma massa que se move em alta velocidade em relação ao observador exibirá mais massa do que uma massa em repouso.

Qual é a diferença entre energia e matéria?

Energia é a capacidade de fazer o trabalho, enquanto a matéria é qualquer substância que tem massa e ocupa espaço por ter volume. Portanto, a principal diferença entre energia e matéria é que a energia não tem massa mensurável, enquanto a matéria tem uma massa mensurável. Da mesma forma, a energia não tem volume enquanto a matéria ocupa um volume mensurável. Portanto, decorrente do exposto acima, há outra diferença significativa entre energia e matéria. Isso é; energia é propriedade de um objeto, enquanto matéria é qualquer objeto que tenha massa e volume.

O gráfico abaixo mostra mais comparações relacionadas à diferença entre energia e matéria.

Resumo - Energia vs Matéria

Energia e matéria são termos intimamente relacionados. Mais importante, a matéria se apresenta de duas formas: energia e massa. A matéria é qualquer substância que tenha uma massa e um volume, mas a energia é uma propriedade de uma substância. Portanto, a principal diferença entre energia e matéria é que a energia não tem massa mensurável, enquanto a matéria tem uma massa mensurável.

Referência:

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. "Por que a luz e o calor não importam?" ThoughtCo, 20 de novembro de 2018, disponível aqui.

Cortesia da imagem:

1. “3489395” (CC0) via Pixabay
2. “Física importa transição de estado 1 pt” Por ElfQrin - Trabalho próprio (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia