Para definir la materia existen diferentes conceptos, pero en esencia hay uno filosófico y otro físico. De acuerdo a la definición física, la materia es todo lo que tiene un lugar en el espacio o el universo, se compone de una determinada cantidad de energía y se sujeta a cambios y alteraciones en el tiempo, las cuales pueden mensurarse o medirse.
De acuerdo al concepto filosófico, la materia es definida como todos los elementos que constituyen la realidad objetiva, los cuales se perciben de la misma forma por distintos sujetos.
En el caso de la energía, esta se define por la capacidad que tiene un fenómeno, partícula, objeto o sistema en realizar un trabajo en específico, como calentar un objeto, transformarlo o moverlo. En un lenguaje no científico, la energía se entiende como la capacidad de generar un fenómeno o la intensidad de alguna cosa.
Características de la Materia
- Peso: suele confundirse con la masa, pero son términos distintos. El peso es la medida en la que la fuerza de gravedad actúa sobre los
cuerpos. De acuerdo al Sistema Internacional (SI), se mide en Newtons (N). - Masa: la masa de todo es el conjunto de la cantidad completa de materia que existe en ellas. Es decir, los elementos que un mismo cuerpo contiene. Según el SI, es medida en kilogramos.
- Temperatura: medida calórica que un cuerpo en específico percibe, porque la energía del calor es transmitida desde los cuerpos más cálidos hasta los que son más fríos. Para esto se usan diferentes escalas de temperaturas: Fahrenheit (°F), Kelvin (°K) o Celsius (°C).
- Densidad: especifica la unión de las partículas de una sustancia o de un cuerpo. Se calcula como la relación que existe entre el volumen y entre la masa. Su expresión se hace en kilogramos por metro cúbico o (kg/m3).
- Volumen: relación del espacio que un cuerpo en específico ocupa. De acuerdo al SI se mide en metros cúbicos (m3).
Composición
Hasta tiempos actuales, toda la materia que se conoce se compone de partículas estables, invisibles e indivisibles que conforman a su vez la materia elemental de las sustancias puras, también conocidos como los 118 elementos químicos pertenecientes a la tabla periódica.
Son llamados átomos y son diferentes entre cada uno de ellos tomando en cuenta el elemento al cual forman parte, pero no en su constitución ni tampoco en su forma sino en la distribución y en la cantidad o número de partículas subatómicas que tienen. Estas pueden ser neutrones con carga neutra, protones con carga positiva y electrones con carga negativa.
De esta forma, un átomo de hidrógeno es completamente similar a cualquier otro átomo de hidrógeno que se encuentre en la galaxia, cada uno de ellos están compuestos de un electrón y de un protón. En esta parte se distinguen de un átomo de oxígeno, el cual está compuesto por 8 electrones y ocho protones.
Características de la Energía
Leyes
De acuerdo a la física, la energía existente en el universo se rige basándose en leyes o principios a los que se les conoce por el nombre de las Tres Leyes de la Termodinámica. Ellas son:
- Ley Universal de conservación de energía: determina que la energía no puede destruirse ni crearse porque esta permanece de forma invariable en el universo. Solamente se puede transformar en otra, pero no crearse ni extinguirse de la nada.
- Ley de la entropía: expresa que el grado de desorden contemplado en el universo suele aumentar con el paso del tiempo. Esto significa que los sistemas aislados se dirigen paulatinamente hacia el desorden. En palabras más simples, la energía en forma de calor nunca jamás puede ni podrá fluir de un cuerpo frío hasta uno más caliente.
- Tercera Ley, también llamada Postulado de Nernst: plantea que al alcanzarse el 0° K o cero absolutos, cada uno de los procesos físicos se detienen y el grado de desorden o entropía alcanza un valor estable y constante.
Unidades de Medida
La energía puede ser medida en diferentes unidades tomando en cuenta el tipo del cual se trate, pero la unidad fundamental aceptada es el julio (j). Un julio es igual a la cantidad de trabajo que una fuerza de 1 newton realiza para mover a un objeto en 1 metro.
Otras unidades posibles de energía son: frigoría (fg), caloría (cal), kilovatio (kW), termia (th), electronvoltio (eV), British Thermal Unit (BTU), caballos de vapor por hora (CVh), etcétera.