Matéria e Energia

 

O universo é feito de matéria e energia.

Matéria – qualquer coisa que tem massa e ocupa espaço – é bastante simples e fácil de entender, mas a energia é um pouco mais abstrato.

Na física, a energia é a capacidade de fazer o trabalho, ou a capacidade de mover-se ou provocar a transformação da matéria. Com efeito, a quantidade de energia algo tem se refere à sua capacidade de fazer as coisas acontecerem.

Energia tem algumas propriedades importantes. Por um lado, a energia é sempre “conservada” – que não pode ser criada ou destruída. Ela pode, no entanto, ser transferidos entre objetos ou sistemas pelas interações das forças. Por exemplo, a energia em vegetais é transferido para as pessoas que as digerem.

Outra propriedade da energia é que ela possui vária formas, e pode ser convertida de uma forma para outra. As duas formas mais comuns ou básicas de energia são energia cinética e energia potencial.

A energia cinética é a energia do movimento. A bola tem energia cinética quando ela voa através do ar – possui a capacidade de fazer trabalho uma vez que age sobre outros objetos com os quais colide.

Energia potencial é um tipo de energia armazenada que os objetos têm devido a sua posição ou configuração. Um copo em uma tabela possui energia potencial; se você bater o copo em cima da mesa, a gravidade irá acelerar o cálice, e sua energia potencial irá converter em energia cinética.

Muitos outros tipos de energia existem, incluindo elétrica, química, térmica e eletromagnética nuclear.

No início do século 20, os cientistas teorizaram que massa e energia estão intimamente ligados. Albert Einstein descreveu esta chamada equivalência massa-energia com a sua famosa equação E = mc2, onde “E” significa “energia”, “m” significa “massa” e “c” é a velocidade da luz.

Energia – Definição

Medida da capacidade de um organismo ou sistema para fazer o trabalho ou produzir uma mudança, expressa geralmente em joules ou quilowatts-hora (kWh). Nenhuma atividade é possível sem energia e seu montante total no universo é fixo. Em outras palavras, não pode ser criado ou destruído, mas apenas pode ser mudado de um tipo para outro.

Os dois tipos básicos de energia são:

1) Potencial: energia associada com a natureza, posição ou estado (como a energia química, energia elétrica, energia nuclear).
2) Energia Cinética: a energia associada com o movimento (como um carro em movimento ou uma roda giratória).

Matéria e Energia – Química

A Química estuda as transformações que envolvem matéria e energia.

A matéria

Denomina-se matéria tudo aquilo que tem massa e ocupa lugar no espaço e, desse modo, possui volume. Podemos citar como exemplos de matéria a madeira, o ferro, a água, o ar e tudo o mais que imaginemos dentro da definição acima. A ausência total de matéria é o vácuo. Denomina-se corpo qualquer porção limitada de matéria, por exemplo uma tábua de madeira, uma barra de ferro, um cubo de gelo. Denomina-se objeto todo corpo que, devido à sua forma, se presta a determinada finalidade ou uso, como uma cadeira, uma faca ou um martelo.

Propriedades da matéria: Propriedades são uma série de características que, em conjunto, definem a espécie de matéria.

Podemos dividi-las em 3 grupos: gerais, funcionais e específicas.

1. Propriedades gerais

São as propriedades inerentes a toda espécie de matéria.

Massa: é a grandeza que usamos como medida da quantidade de matéria de um corpo ou objeto.
Extensão: espaço que a matéria ocupa, seu volume.
Impenetrabilidade: é o fato de que duas porções de matéria não podem ocupar o mesmo espaço ao mesmo tempo.
Divisibilidade: toda matéria pode ser dividida sem alterar a sua constituição (até um certo limite).
Compressibilidade: o volume ocupado por uma porção de matéria pode diminuir sob a ação de forças externas.
Elasticidade: se a ação de uma força causar deformação na matéria, dentro de um certo limite, ela poderá retornar à forma original.

2. Propriedades funcionais

São propriedades comuns a determinados grupos de matéria, identificadas pela função que desempenham. A Química se preocupa particularmente com estas propriedades. Podemos citar como exemplo de propriedades funcionais a acidez, a basicidade, a salinidade de algumas espécies de matéria.

3. Propriedades específicas

São propriedades individuais de cada tipo particular de matéria:

Organolépticas: são aquelas capazes de impressionar os nossos sentidos, como a cor, que impressiona a visão, o sabor e o odor, que impressionam o paladar e o olfato respectivamente, e a fase de agregação da matéria, que pode ser sólida (pó, pasta), líquida ou gasosa e que impressiona o tato.

Químicas: são propriedades responsáveis pelos tipos de transformação que cada matéria é capaz de sofrer. Por exemplo, o vinho pode se transformar em vinagre; o ferro pode se transformar em aço, mas o vinho não pode se transformar em aço nem o ferro em vinagre.

Físicas: são certos valores constantes, encontrados experimentalmente, para o comportamento de cada tipo de matéria, quando submetida a determinadas condições. Essas condições não alteram a constituição da matéria, por mais adversas que sejam. Por exemplo: sob uma pressão de 1 atmosfera, a água passa de líquida para gasosa à temperatura de 100°C, sempre.

A energia

Denomina-se energia a capacidade de realizar trabalho e tudo que pode modificar a matéria, por exemplo, na sua posição, fase de agregação ou natureza química. Energia é também tudo o que pode provocar ou anular movimentos e causar deformações.

Há várias formas de energia: a energia mecânica, que engloba as energias potencial (de posição) e cinética (de movimento), a energia elétrica, a energia química, a energia nuclear e assim por diante.

Propriedades da energia: As propriedades fundamentais da energia são a transformação e a conservação.

1. A transformação

Uma forma de energia pode se transformar em:

Uma queda d’água pode ser usada para transformar energia potencial em energia elétrica.
A energia elétrica se transforma em luminosa quando acendemos uma lâmpada ou em energia térmica quando ligamos um aquecedor.
A energia química se transforma em elétrica quando acionamos a bateria de um carro, e assim por diante.

2. A conservação

A energia não pode ser criada ou destruída.

A Lei da Conservação da Energia diz: sempre que desaparece uma quantidade de uma classe de energia, uma quantidade exatamente igual de outra(s) classe(s) de energia é (são) produzida(s). Quando Albert Einstein formulou a Teoria da Relatividade, mostrou que a massa (portanto a matéria) pode se transformar em energia e que a energia pode se transformar em massa (matéria)