في فصل العلوم، ربما تكون قد تعلمت أن كل شيء مصنوع من مادة، ومع ذلك، يمكنك أن ترى وتشعر بأشياء ليست مكونة من مادة، على سبيل المثال الضوء والحرارة، لكن لماذا لا يعتبر الضوء والحرارة مادة؟
مفاهيم أساسية.
المادة لها كتلة وتحتل الحجم، لا تحتوي الحرارة والضوء والأشكال الأخرى من الطاقة الكهرومغناطيسية على كتلة قابلة للقياس ولا يمكن احتواؤها في الحجم.
يمكن تحويل المادة إلى طاقة، والعكس صحيح. لذا غالبًا ما توجد المادة والطاقة معًا. مثال على ذلك هو النار.
لماذا لا يعتبر الضوء والحرارة مادة؟
يتكون الكون من كل من المادة والطاقة. تنص قوانين الحفظ على أن الكمية الإجمالية للمادة بالإضافة إلى الطاقة ثابتة في التفاعل، لكن المادة والطاقة قد تغير الأشكال.
تشمل المادة أي شيء له كتلة. تصف الطاقة القدرة على القيام بالعمل. في حين أن المادة قد تحتوي على طاقة، فإن الاثنين يختلفان عن بعضهما البعض.
إحدى الطرق السهلة للتمييز بين المادة والطاقة هي أن تسأل نفسك ما إذا كان ما تلاحظه له كتلة أم لا. إذا لم يحدث ذلك، فهو طاقة!
تتضمن أمثلة الطاقة أي جزء من الطيف الكهرومغناطيسي، والذي يتضمن الضوء المرئي والأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية والأشعة السينية والميكروويف والراديو وأشعة جاما.
الأشكال الأخرى للطاقة هي الحرارة (والتي يمكن اعتبارها الأشعة تحت الحمراء) والصوت والطاقة الكامنة والطاقة الحركية.
هناك طريقة أخرى للتمييز بين المادة والطاقة وهي التساؤل عما إذا كان شيء ما يشغل مساحة. المادة تأخذ مساحة. يمكنك وضعها في وعاء. بينما الغازات والسوائل والمواد الصلبة تأخذ مساحة، الضوء والحرارة لا.
عادة، يتم العثور على المادة والطاقة معًا، لذلك قد يكون من الصعب التمييز بينهما. على سبيل المثال، يتكون اللهب من مادة على شكل غازات وجسيمات متأينة وطاقة على شكل ضوء وحرارة. يمكنك مراقبة الضوء والحرارة، لكن لا يمكنك وزنهما بأي مقياس.
ملخص خصائص المادة.
- المادة تشغل حيزًا ولها كتلة.
- قد تحتوي المادة على طاقة.
- يمكن تحويل المادة إلى طاقة.
إقرأ أيضاً… ما هي أشكال الطاقة؟ مع أمثلة عليها.
أمثلة على المادة والطاقة.
فيما يلي أمثلة على المادة والطاقة التي يمكنك استخدامها للمساعدة في التمييز بينهما:
أمثلة على الطاقة:
- ضوء الشمس
- الصوت
- أشعة غاما
- الطاقة الموجودة في الروابط الكيميائية
- الكهرباء
أمثلة على المادة:
- غاز الهيدروجين
- الصخرة
- جسيم ألفا (على الرغم من أنه يمكن إطلاقه من الاضمحلال الإشعاعي)
المادة + الطاقة
تقريبا أي جسم لديه طاقة كما هو الحال. على سبيل المثال:
- الكرة الموضوعة على الرف مصنوعة من مادة، لكنها تمتلك طاقة كامنة. ما لم تكن درجة الحرارة صفرًا مطلقًا، تمتلك الكرة أيضًا طاقة حرارية. إذا كان مصنوعًا من مادة مشعة، فقد ينبعث منه أيضًا طاقة على شكل إشعاع.
- قطرة المطر المتساقطة من السماء مكونة من مادة (ماء)، بالإضافة إلى أنها تمتلك طاقة كامنة وحركية وحرارية.
- المصباح المضاء مصنوع من مادة، بالإضافة إلى أنه ينبعث منه طاقة على شكل حرارة وضوء.
- تتكون الرياح من مادة (غازات في الهواء، غبار، حبوب لقاح)، بالإضافة إلى أنها تمتلك طاقة حركية وحرارية.
- يتكون مكعب السكر من المادة. يحتوي على طاقة كيميائية وطاقة حرارية وطاقة كامنة.