In de wetenschapsklas heb je misschien geleerd dat alles van materie is gemaakt. Je kunt echter dingen zien en voelen die niet uit materie bestaan. Licht en warmte zijn bijvoorbeeld maakt niet uit. Hier is een uitleg waarom dit zo is en hoe je materie en energie van elkaar kunt onderscheiden.
Belangrijkste leerpunten
- Materie heeft massa en neemt volume in.
- Warmte, licht en andere vormen van elektromagnetische energie hebben geen meetbare massa en kunnen niet in een volume worden opgenomen.
- Materie kan worden omgezet in energie en omgekeerd.
- Materie en energie worden vaak samen gevonden. Een voorbeeld is een brand.
Waarom licht en warmte niet belangrijk zijn
Het universum bestaat uit zowel materie als energie. De Behoudswetten stel dat de totale hoeveelheid materie plus energie constant is in een reactie, maar materie en energie kunnen van vorm veranderen. Er toe doen omvat alles dat massa heeft. Energie beschrijft het vermogen om te werken. Hoewel materie energie kan bevatten, verschillen de twee van elkaar.
Een gemakkelijke manier om materie en energie van elkaar te onderscheiden, is door jezelf af te vragen of wat je waarneemt massa heeft. Als dat niet het geval is, is het energie! Voorbeelden van energie zijn alle delen van de elektromagnetisch spectrum, inclusief zichtbaar licht, infrarood, ultraviolet, röntgenstralen, magnetrons, radio- en gammastralen. Andere vormen van energie zijn warmte (die kan worden beschouwd als infraroodstraling), geluid, potentiële energie, en kinetische energie.
Een andere manier om onderscheid te maken tussen materie en energie is door te vragen of iets ruimte in beslag neemt. Materie neemt ruimte in beslag. Je kunt het in een container doen. Terwijl gassen, vloeistoffen en vaste stoffen ruimte innemen, doen licht en warmte dat niet.
Meestal worden materie en energie samen gevonden, dus het kan lastig zijn om ze van elkaar te onderscheiden. Zo bestaat een vlam uit materie in de vorm van geïoniseerde gassen en fijn stof en energie in de vorm van licht en warmte. Je kunt licht en warmte waarnemen, maar je kunt ze op geen enkele schaal wegen.
Samenvatting van materiekarakteristieken
- Materie neemt ruimte in beslag en heeft massa.
- Materie kan energie bevatten.
- Materie kan worden omgezet in energie.
Voorbeelden van materie en energie
Hier zijn voorbeelden van materie en energie die u kunt gebruiken om ze van elkaar te onderscheiden:
Energie
- Zonlicht
- Geluid
- gammastraling
- Energie in chemische bindingen
- Elektriciteit
Er toe doen
- Hydrogen gas
- Een steen
- Een alfadeeltje (ook al kan het vrijkomen bij radioactief verval)
Materie + energie
Bijna elk object heeft zowel energie als materie. Bijvoorbeeld:
- Een bal die op een plank zit, is gemaakt van materie, maar heeft potentiële energie. Tenzij de temperatuur absoluut nul is, heeft de bal ook thermische energie. Als het is gemaakt van radioactief materiaal, kan het ook energie uitstralen in de vorm van straling.
- Een regendruppel dat uit de lucht valt, is gemaakt van materie (water), plus het heeft potentiële, kinetische en thermische energie.
- Een verlichte gloeilamp is gemaakt van materie en geeft energie af in de vorm van warmte en licht.
- De wind bestaat uit materie (gassen in lucht, stof, pollen) en heeft kinetische en thermische energie.
- Een suikerklontje bestaat uit materie. Het bevat chemische energie, thermische energie en potentiële energie (afhankelijk van je referentiekader).
Andere voorbeelden van zaken die er niet toe doen, zijn gedachten, dromen en emoties. In zekere zin kan worden aangenomen dat emoties een basis in de materie hebben omdat ze verband houden met neurochemie. Gedachten en dromen daarentegen kunnen worden geregistreerd als energiepatronen.