Perché la luce e il calore non contano?

Durante le lezioni di scienze, potresti aver imparato che tutto è fatto di materia. Tuttavia, puoi vedere e sentire cose che non sono fatte di materia. Ad esempio, luce e calore non sono importanti. Ecco una spiegazione del perché di ciò e come distinguere materia ed energia.

Key Takeaways

• La materia ha massa e occupa volume.
• Il calore, la luce e altre forme di energia elettromagnetica non hanno massa misurabile e non possono essere contenute in un volume.
• La materia può essere convertita in energia e viceversa.
• Materia ed energia si trovano spesso insieme. Un esempio è un incendio.

Perché la luce e il calore non contano

L'universo è costituito sia da materia che da energia. Le leggi sulla conservazione affermano che la quantità totale di materia più energia è costante in una reazione, ma materia ed energia possono cambiare forma. La materia include tutto ciò che ha massa. L'energia descrive la capacità di lavorare. Mentre la materia può contenere energia, i due sono diversi l'uno dall'altro.

Un modo semplice per distinguere materia ed energia è chiedersi se ciò che si osserva ha massa. In caso contrario, è energia! Esempi di energia includono qualsiasi parte dello spettro elettromagnetico, che include luce visibile, infrarossi, ultravioletti, raggi X, microonde, radio e raggi gamma. Altre forme di energia sono il calore (che può essere considerato radiazione infrarossa), il suono, l'energia potenziale e l'energia cinetica.

Un altro modo per distinguere tra materia ed energia è chiedere se qualcosa occupa spazio. La materia occupa spazio. Puoi metterlo in un contenitore. Mentre gas, liquidi e solidi occupano spazio, luce e calore no.

Di solito, la materia e l'energia si trovano insieme, quindi può essere difficile distinguerle. Ad esempio, una fiamma è costituita da materia sotto forma di gas ionizzati e particelle ed energia sotto forma di luce e calore. Puoi osservare luce e calore, ma non puoi pesarli su nessuna scala.

Riepilogo delle caratteristiche della materia

• La materia occupa spazio e ha massa.
• La materia può contenere energia.
• La materia può essere convertita in energia.

Esempi di materia ed energia

Ecco alcuni esempi di materia ed energia che puoi utilizzare per aiutarti a distinguerli:

Energia

• Luce del sole
• Suono
• radiazione gamma
• Energia contenuta nei legami chimici
• elettricità

Importa

• Idrogeno
• Una pietra
• Una particella alfa (anche se può essere rilasciata dal decadimento radioattivo)

Materia + Energia

Quasi ogni oggetto ha energia oltre che materia. Per esempio:

• Una palla seduta su uno scaffale è fatta di materia, ma ha energia potenziale. A meno che la temperatura non sia zero assoluto, la palla ha anche energia termica. Se è fatto di materiale radioattivo, può anche emettere energia sotto forma di radiazione.
• Una goccia di pioggia che cade dal cielo è fatta di materia (acqua), inoltre ha energia potenziale, cinetica e termica.
• Una lampadina accesa è fatta di materia, inoltre emette energia sotto forma di calore e luce.
• Il vento è costituito da materia (gas nell'aria, polvere, polline), inoltre ha energia cinetica e termica.
• Un cubetto di zucchero è costituito dalla materia. Contiene energia chimica, energia termica ed energia potenziale (a seconda del quadro di riferimento).

Altri esempi di cose che non sono materia includono pensieri, sogni ed emozioni. In un certo senso, le emozioni possono essere considerate avere una base nella materia perché sono legate alla neurochimica. Pensieri e sogni, d'altra parte, possono essere registrati come schemi energetici.