エネルギーと物質の大きな違いは、エネルギーは物質から形成され、仕事をする能力を持つのに対し、物質は物理的な形で宇宙に存在することである...。
主な相違点
エネルギーと物質の大きな違いは、エネルギーは物質から形成され、仕事をする能力を持つが、物質は宇宙に物理的な形で存在することである。
エネルギー vs. 問題
エネルギーは物体が持ちうる特定の性質として表現され、物質は「物体」として指定されます。エネルギーは物理的・化学的プロセスで仕事をするために使われます。一方、物質は輸送や仕事をするためにエネルギーを必要とします。
エネルギーには質量がない。逆に、物質は質量でできている。エネルギーは光速で移動できる。逆に、物質は光速で移動できない。エネルギーには温度がない。一方、物質の状態では、温度が変化に影響を与える。
エネルギー変換では、エネルギーがある形から別の形に変化し、これは1日1秒、あらゆる場所で起こっている。また、物質変換では、物質がある相から別の相に変化している。エネルギーの形態には、熱、核、機械、電気、電磁波、化学、音響など多くの種類があり、逆に物質の相変化には、固体、液体、気体、まれにプラズマがある。
エネルギーは物質の観測可能な振る舞いの主な原因であり、一方、物質は目に見え、E=mc2という関係によって物質はエネルギーに変換されることができる。
比較表
| エネルギー | 事項 |
| エネルギーとは、質量がなくとも物質から形成されるあらゆる物質のことです。 | 宇宙に存在するすべての物質は物質である。 |
| 基本的な定義 |
| オブジェクトが持つプロパティを記述する | オブジェクトを記述する |
| 古典的な定義 |
| 作業能力 | 空間を占め、質量を持つモノ・コト |
| 作品用 |
| 物理的、化学的プロセスで仕事をするために使用される | 輸送や作業に必要なエネルギー |
| 品質 |
| 何の品質もない | 質量で構成される |
| 光の速さで旅する |
| 光の速さで移動できる | 光速で移動することはできない |
| 温度効果 |
| 体温がない | 温度は変化に影響する |
| エネルギー／物質変換 |
| ある形から別の形への変化、それは毎秒、毎日のあらゆる場所で起こっている | ある段階から別の段階への移行 |
| 形状／シェイプ |
| エネルギーには、熱、核、機械、電気、電磁波、化学、音などさまざまな形態があります。 | 物質のさまざまな相変化には、固体、液体、気体、そしてまれにプラズマがある |
| 視認性 |
| 物質的に観察可能な行動の主な原因 | 見どころ |
エネルギーは何ですか？
エネルギーとは、何かを変化させたり、仕事をさせたりする能力のことである。物理学の文脈では、エネルギーとは、物体間を移動したり、ある形態から別の形態に変換したりすることができる、物質の特殊な性質のことである。
エネルギーについて最も重要な事実は、エネルギーは作り出すことも破壊することもできないということであり、これは質量保存の法則が言っていることである。また、この法則は、エネルギーはある形態から別の形態にしか変換できないことを定めている。この法則の例として、燃焼中の天然ガスストーブから放出される暖房は、最初は化学エネルギーの形で熱が蓄えられているため、熱が離れることはなく、化学エネルギーから熱エネルギーに移行していく。
エネルギーには、質量エネルギー、位置エネルギー（蓄積エネルギー）、運動エネルギー（移動エネルギー）の3種類があります。エネルギーには、熱、核、機械、電気、電磁波、化学、音などさまざまな形態があります。
エネルギーの種類
- 質量-エネルギー：このエネルギーは物体の質量に関係する。物体が質量mで構成されている場合、その質量に関連するエネルギーEは、質量とエネルギーの等価性を説明する有名なアインシュタインの方程式：E=mc2（cは真空中の光速）で与えられます。
- 位置エネルギー：位置エネルギーは、粒子が他の粒子と相互作用する際に蓄積されるエネルギーとも呼ばれる。電位エネルギーの種類には、電場中の荷電粒子の電位エネルギーと、重力場中の質量の大きい粒子の重力ポテンシャルエネルギーがある。
- 運動エネルギー：物体が運動することによって発生するエネルギーを運動エネルギーといいます。物体が速く動くと、その運動エネルギーは大きくなります。古典物理学では運動エネルギーは1/2mv2であるが、相対性理論では運動エネルギーは物体の運動量pで定義される。
質問(事項)は何ですか？
物質には単純な定義はないが、前述したことから「質量からなり、空間を占めるもの」と定義される。つまり、すべての宇宙が構成されている宇宙に存在する「物質」と表現している。
物質の形成に関わる物質は、特殊な物理的・化学的性質を持つ元素として知られています。物質の元素は、通常の化学反応では容易に分解して他の物質になることはない。
すべての物質は最終的に元素と呼ばれる小さな粒子に分解され、質量、体積、密度の3つの性質を持っている。現在、物質の基本的な状態は、固体、液体、気体、プラズマの4つである。
物性値
- 質量：質量は物体の形成に関係し、ある形と大きさで構成される物質の量である。つまり、スクーターや象など、宇宙に存在するすべてのものに質量があるのです。物体の質量は、物体の重さから計算することで、その物体がどれだけの物質や質量を占めているかを測ることができます。質量は通常、グラムまたはキログラムで測定され、時にはポンドやオンスで測定されることもあります。
- 体積：空間を占有する物質の性質。体積は通常、立方メートル、リットル、ミリリットルで測定されます。容積はパイント、ガロン、カップでも計ることができる。
- 密度：密度は、物質がどのくらいの空間を保持できるかを表すのに使われる物質の特別な性質である。密度は通常、1立方センチメートルあたりのグラム数で測定される。
主な相違点
- 仕事をすることができるものはすべてエネルギーと呼ばれ、宇宙に存在するすべての物質は物質でできています。
- エネルギーは質量が存在せず、空間を占有しない。一方、物質は質量で構成され、空間を占有する。
- 物体が持つ性質は、エネルギーで記述される。これに対して、物質は通常、物体を記述する。
- エネルギーは作ることも壊すこともできないが、ある形から別の形に変えることができる。一方、物質は多くの物質に分解することができ、ある物質から別の物質に変えることができる。
- 熱、核、機械、電気、電磁波、化学、音響はさまざまなエネルギーの形態であり、逆に固体、液体、気体、まれにプラズマも物質の異なる相転移である。
結論
以上の議論から、エネルギーと物質は異なる状態であり、その基本的な違いは、エネルギーは質量を持たず、仕事をする能力であるのに対し、物質は空間と質量を占め、仕事をするためにはエネルギーが必要であることであると結論づけられる。
