Qual é a relação entre matéria e energia?

O relação entre matéria e energia é dado, de acordo com a teoria da relatividade, pela velocidade da luz. Albert Einstein foi o pioneiro em propor essa hipótese no ano de 1905.

A teoria relativista de Einstein relaciona-se com matéria e energia pela seguinte equação: E = M x C²; onde E: Energy, M: Mass e C: speed of light, este último tem um valor estimado de 300.000.000 m / s.

A relação entre matéria e energia explicada com base na teoria da relatividade

De acordo com a fórmula de Einstein, a energia equivalente (E) pode ser calculada multiplicando-se a massa (m) de um corpo pela velocidade da luz ao quadrado.

Por sua vez, a velocidade da luz ao quadrado é igual a 9 x 10¹⁶ m / s, o que implica que a relação entre massa e energia é proporcional a um fator de multiplicação extremamente alto.

A variação da massa de um corpo é diretamente proporcional à energia que emana do processo de conversão e inversamente proporcional ao quadrado da velocidade da luz.

Como a velocidade da luz é dada por várias figuras, a fórmula de Einstein afirma que, embora seja um objeto com uma massa pequena em repouso, ela possui uma quantidade significativa de energia.

Esta transformação ocorre em uma proporção muito desequilibrada: por 1 Kg de matéria que é transformada em outro estado, 9 x 10 são obtidos¹⁶ Joules de energia.

Este é o princípio de funcionamento de usinas nucleares e bombas atômicas.

Esse tipo de transformação possibilita que um sistema passe por um processo de conversão de energia no qual parte da energia intrínseca do corpo muda na forma de energia térmica ou luz radiante. Este processo, por sua vez, também implica uma perda de massa.

Por exemplo, durante a fissão nuclear, na qual o núcleo de um elemento pesado (como o urânio) é dividido em dois fragmentos de menor massa total, a diferença na massa é liberada para o exterior na forma de energia.

A alteração da massa é importante em nível atômico, isso mostra que a matéria não é uma qualidade inalterável do corpo e, portanto, a matéria "pode ​​chegar a desaparecer", ser liberada para o exterior em forma de energia.

De acordo com esses princípios físicos, a massa aumenta em função da velocidade com que uma partícula se move. Daí o conceito de massa relativista.

Se um elemento estiver em movimento, é gerada uma diferença entre o valor inicial da energia (energia em repouso) e o valor da energia que ela tem enquanto o corpo está em movimento.

Da mesma forma, dada a teoria relativista de Einstein, também é gerada uma variação na massa do corpo: a massa do corpo em movimento é maior do que a massa do corpo quando estava em repouso.

A massa do corpo em repouso também é chamada de massa intrínseca ou invariante, uma vez que não altera seu valor, mesmo sob condições extremas.

A matéria é a substância material que constitui a totalidade do universo observável e, juntamente com a energia, ambos os elementos constituem a base de todos os fenômenos físicos.

A relação entre matéria e energia, expressa na teoria da relatividade de Einstein, forma a base da física moderna do início do século XX.

Referências

1. De la Villa, D. (2011). Matéria de relacionamento e energia. Lima Peru. Recuperado de: micienciaquimica.blogspot.com.
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5. Wikipedia, A Enciclopédia Livre (2017) Equivalência entre massa e energia. Retirado de: en.wikipedia.org.