Matéria é tudo que tem massa e volume, ocupando assim um lugar no espaço, desta forma podemos afirmar que o ar, os metais, a água, a grama, as árvores, as pessoas, os animais, a madeira, o ferro, a areia, o ouro, os planetas e até as estrelas são exemplos de matéria. Toda matéria é feita de átomos, que são partículas muito pequenas.
Energia é a capacidade de realizar um trabalho, movimento ou ação. Tudo o que pode modificar a matéria, como por exemplo, na sua posição, fase de agregação e natureza química. A energia é tudo o que pode provocar ou até mesmo anular movimentos, inclusive causar deformações. Existem vários tipos de energia, um exemplo, seria na forma de calor do sol, chamada de energia térmica.
Relação entre matéria e energia
Matéria e energia estão inseparavelmente relacionadas, afinal cada objeto contém algum tipo de energia, porém a ideia de energia de um modo geral não apresenta muito significado se não puder ser descrita em termos da substância com a qual está associada, como por exemplo, a energia térmica não existe no vácuo perfeito, e a energia elétrica, reside em particular ou objetos. Einstein explicou a relação entre matéria e energia em 1905, através da fórmula, E = mc², significando:
E – unidades de energia;
m – massa;
c – velocidade da luz;
A formula estabelece uma proporcionalidade entre massa e energia, nos mostrando que quando uma cresce a outra também aumenta, e quando uma diminui a outra decresce. Como exemplo podemos usar 3 x 108 m/s como velocidade da luz, a massa de um quilograma é equivalente a: 1 kg.(3 x 108 m/s)², ou 9 x 108 J.
Classificação dos sistemas
Sistema aberto: capacidade de trocar tanto matéria quanto energia com o meio ambiente, por exemplo, água em um recipiente aberto (a água absorve a energia térmica do ambiente e parte da água sofre evaporação).
Sistema fechado: capacidade de trocar energia com o meio ambiente, o sistema pode ser aquecido ou resfriado, porém sua quantidade de matéria não varia, como exemplo, um refrigerante fechado.
Sistema isolado: não troca matéria nem energia com o sistema, um exemplo aproximado, podemos citar a garrafa térmica. Em tese não existe um sistema completamente isolado.
Propriedades da matéria
Propriedades são determinadas características que vão definir a espécie de matéria. Podem ser divididas em três grupos: gerais, funcionais e específicas.
- Propriedades Gerais: são inerentes a toda espécie de matéria.
- Massa: mede a quantidade de matéria;
- Extensão: é o espaço que a matéria ocupa, o seu volume.
- Inércia: propriedade que mantém os corpos em estado de movimento ou repouso inalterado, a não ser que alguma força interfira e modifique esse estado.
- Impenetrabilidade: duas porções de matéria não podem ocupar o mesmo lugar no espaço, simultaneamente.
- Divisibilidade: toda matéria pode ser dividida, até um certo limite que chamamos de átomos. Até o átomo é possível realizar a divisão sem alterar a sua constituição.
- Compressibilidade: sob a ação de forças externas, o volume de uma porção de matéria pode diminuir.
- Elasticidade: dentro de um limite, uma ação de forma pode causar deformação da matéria, e assim que a força parar de agir, a mesma matéria retornará a sua forma original.
- Porosidade: existem espaços (poros) entre as partículas de determinada matéria, tornando-a mais ou menos densa.
Propriedades funcionais
Em determinados grupos de matéria, são identificados pela função que desempenham, por exemplo: bases, ácidos, sais, álcoois, óxidos, aldeídos, cetonas, entre outros.
Propriedades específicas
São propriedades individuais, de cada tipo de matéria, podem ser: organolépticas, químicas ou físicas.
- Organolépticas: são propriedades que impressionam nossos sentidos, como por exemplo, cor, visão, sabor, paladar, odor, olfato, tato e até mesmo sua fase de agregação da matéria (sólido, líquido, gasoso, pastoso, pó). Exemplo: água pura, inodora, incolor e líquida em temperatura ambiente.
- Químicas: responsável pelo tipo de transformação que cada matéria pode sofrer, reagindo a cada substância. Exemplo: oxidação do ferro.
- Físicas: certos valores encontrados experimentalmente para o comportamento de cara tipo de matéria, quando submetidas a determinadas condições, essas condições não alteram a constituição da matéria, por mais diversas que possam ser.