Εντατικές και εκτεταμένες ιδιότητες της ύλης

Στην επιστήμη, η ύλη νοείται ως οτιδήποτε έχει μάζα και που καταλαμβάνει μια θέση στο διάστημα. Η ύλη μπορεί να εμφανιστεί με πολλές διαφορετικές μορφές στο σύμπαν και κάθε μία από αυτές τις μορφές χαρακτηρίζεται από ένα σύνολο ιδιοτήτων.

Οι ιδιότητες της ύλης ορίζονται στη συνέχεια ως όλα εκείνα τα χαρακτηριστικά ενός σώματος ή μιας ουσίας με μάζα που μπορούμε να μετρήσουμε με κάποιο τρόπο ή να παρατηρήσουμε κάτω από ένα συγκεκριμένο σύνολο συνθηκών. Αυτή είναι μια αρκετά ευρεία έννοια που περιλαμβάνει έναν μεγάλο αριθμό διαφορετικών ιδιοτήτων, γεγονός που καθιστά αναγκαία τη διαίρεση ή την ταξινόμηση τους με κάποιο τρόπο.

Ο απλούστερος τρόπος για να διαιρεθούν ή να ταξινομηθούν οι ιδιότητες της ύλης βασίζεται στην εξάρτησή τους από το μέγεθος ή την έκταση του σώματος ή της ουσίας στην οποία αναφέρονται. Υπό αυτή την έννοια, οι ιδιότητες μπορούν να χωριστούν σε:

• εκτεταμένες ιδιότητες
• εντατικές ιδιότητες

Στη συνέχεια, θα δούμε τι είναι καθένας από αυτούς τους τύπους ιδιοτήτων, καθώς και μερικά παραδείγματα αυτών.

εκτεταμένες ιδιότητες

Υπάρχει ένα σύνολο ιδιοτήτων της ύλης που ποικίλλει ανάλογα με το μέγεθος ή την έκταση του σώματος στο οποίο αναφέρεται. δηλαδή οι ιδιότητές του εξαρτώνται από την ποσότητα της ύλης που υπάρχει. Αυτές οι ιδιότητες ονομάζονται εκτεταμένες ιδιότητες.

Υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός εκτεταμένων ιδιοτήτων της ύλης. Μερικά είναι φυσικές ιδιότητες, άλλα είναι χημικά. μερικά είναι διανυσματικά μεγέθη, ενώ άλλα είναι βαθμωτές ποσότητες. Ανεξάρτητα από αυτό, ωστόσο, τα αναγνωρίζουμε γιατί γενικά αυξάνονται καθώς αυξάνεται το μέγεθος ή η ποσότητα της παρούσας ύλης.

Παραδείγματα εκτεταμένων ιδιοκτησιών

Ακολουθεί μια λίστα με τις πιο κοινές εκτενείς ιδιότητες, καθώς και μερικά παραδείγματα εκτεταμένων ιδιοτήτων που εφαρμόζονται στη θερμοδυναμική:

Μάζα (m)

Η μάζα είναι μια εκτεταμένη ιδιότητα που μετρά άμεσα την ποσότητα της ύλης που υπάρχει σε ένα σώμα . Στη φυσική ορίζεται ως μέτρο της αδράνειας ενός σώματος, δηλαδή η τάση να αντιστέκεται σε μια αλλαγή στην κίνηση.

Ως ιδιότητα της ύλης, η μάζα συχνά αντιπροσωπεύεται από το πεζό γράμμα m. Στο Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI), η μάζα μετριέται σε kg, αλλά υπάρχουν πολλές άλλες μονάδες μάζας συμπεριλαμβανομένου του γραμμαρίου με όλα τα πολλαπλάσια και υποπολλαπλάσια του, τις λίβρες και τα πολλαπλάσιά τους κ.λπ.

Η μάζα είναι μια εντατική ιδιότητα, αφού όσο μεγαλύτερο είναι το μέγεθος ενός συστήματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η μάζα του.

Η ένταση

Ως όγκος νοείται η ποσότητα του χώρου που καταλαμβάνει ένα σώμα. Αυτή η ιδιότητα μας δίνει μια ιδέα για το μέγεθος των σωμάτων και, όπως είναι αναμενόμενο, όσο μεγαλύτερο είναι το σύστημα, τόσο μεγαλύτερος είναι ο όγκος του.

Ο όγκος μετράται, στο SI, σε μονάδες κυβικών μέτρων (m ³ ). Εκτός από αυτές τις μονάδες, ο όγκος μπορεί να εκφραστεί σε οποιαδήποτε μονάδα μήκους σε κύβους.

Βάρος

Συχνά συγχέεται με τη μάζα και σχετίζεται στενά με αυτήν, το βάρος δεν είναι τίποτα άλλο από τη δύναμη με την οποία ο πλανήτης Γη έλκει αντικείμενα προς το κέντρο του. Σύμφωνα με τον δεύτερο νόμο του Νεύτωνα, το βάρος είναι ευθέως ανάλογο με τη μάζα και επομένως με την ποσότητα της ύλης, επομένως είναι μια εκτεταμένη ιδιότητα. Επίσης, ως δύναμη, το βάρος είναι επίσης διανυσματική ιδιότητα, αν και στις περισσότερες περιπτώσεις χρησιμοποιείται μόνο η αριθμητική του τιμή.

Σε αντίθεση με τη μάζα, οι μονάδες βάρους είναι μονάδες δύναμης όπως το Newton (Nw), το dyne (dyn) και το κιλό-δύναμη, μεταξύ άλλων.

Η ζέστη

Θερμότητα είναι η ποσότητα θερμικής ενέργειας που πρέπει να παρέχεται σε ένα σύστημα για να αυξηθεί η θερμοκρασία του ή η ποσότητα θερμικής ενέργειας που πρέπει να απελευθερωθεί για να κρυώσει. Αυτή η ποσότητα εξαρτάται προφανώς από την ποσότητα της ύλης, επομένως είναι μια εκτεταμένη ιδιότητα.

Για παράδειγμα, δεν είναι το ίδιο να ζεστάνετε 200 g νερού που υπάρχει σε ένα ποτήρι με το να ζεστάνετε 5 λίτρα.

απορρόφηση

Η απορρόφηση είναι ένα μέτρο της ποσότητας φωτός ενός συγκεκριμένου μήκους κύματος (εννοείται ως χρώμα) που μπορεί να απορροφήσει ένα δείγμα μιας ουσίας ή ένα μείγμα ουσιών. Είναι μια εκτεταμένη ποσότητα ή ιδιότητα, αφού όσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα ύλης από την οποία πρέπει να περάσει το φως, τόσο μεγαλύτερη είναι η ποσότητα του φωτός που απορροφάται, δηλαδή τόσο μεγαλύτερη είναι η απορρόφησή του.

Ηλεκτρική αντίσταση

Η ηλεκτρική αντίσταση είναι μια φυσική ιδιότητα που μετρά την αντίθεση που προσφέρει ένα υλικό στη ροή του ηλεκτρικού ρεύματος μέσω αυτού. Αυτή η ιδιότητα έχει μια ιδιαίτερη σχέση με την προέκταση του συστήματος, καθώς αυξάνεται καθώς αυξάνεται το μήκος ενός αγωγού, αλλά μειώνεται καθώς αυξάνεται η περιοχή διατομής του αγωγού.

Σε κάθε περίπτωση, δεδομένου ότι εξαρτάται από τις διαστάσεις ή την επέκταση του συστήματος, είναι μια εκτεταμένη ιδιότητα.

ηλεκτρική αγωγιμότητα

Η ηλεκτρική αγωγιμότητα είναι η αντίστροφη ιδιότητα της αντίστασης. Αυτό μετρά την ευκολία με την οποία ένα υλικό μπορεί να μεταφέρει ηλεκτρισμό και σχετίζεται με το μήκος του αγωγού αντίθετα από την αντίσταση, αυξάνοντας με την περιοχή διατομής του αγωγού, αλλά μειώνοντας με το μήκος του αγωγού.

εντατικές ιδιότητες

Οι εντατικές ιδιότητες είναι το αντίθετο από τις εκτεταμένες. Είναι δηλαδή εκείνες οι ιδιότητες που δεν εξαρτώνται από την ποσότητα της ύλης, αλλά μόνο από τη σύνθεσή της. Αυτές οι ιδιότητες είναι πολύ χρήσιμες για τον χαρακτηρισμό του υλικού από το οποίο είναι κατασκευασμένο ένα αντικείμενο.

Εντατικές ιδιότητες που προέρχονται από εκτεταμένες ιδιότητες

Πολλές από τις εντατικές ιδιότητες προέρχονται από κάποια εκτεταμένη ιδιότητα που κανονικοποιείται με διαίρεση με την ποσότητα της ύλης (με μάζα ή μοριακούς, για παράδειγμα), ενώ άλλες είναι εντατικές ιδιότητες από μόνες τους και δεν προέρχονται από καμία εκτεταμένη ιδιότητα.

Αυτές οι εντατικές ιδιότητες που υπολογίζονται ως εκτεταμένη ιδιότητα διαιρούμενη με τη μάζα ονομάζονται συνήθως με τον ίδιο τρόπο όπως η εκτεταμένη ιδιότητα προσθέτοντας τη λέξη «συγκεκριμένη» ή «ειδική» στο τέλος. Έτσι, η εντατική ιδιότητα που υπολογίζεται ως ο όγκος διαιρούμενος με τη μάζα ονομάζεται ειδικός όγκος, η θερμότητα διαιρούμενη με τη μάζα ονομάζεται ειδική θερμότητα κ.ο.κ.

Από την άλλη πλευρά, ορισμένες εκτεταμένες ιδιότητες μπορούν να μετατραπούν σε εντατικές ιδιότητες διαιρώντας τις με τον αριθμό των σπίλων. Σε αυτές τις περιπτώσεις, εκτεταμένες ιδιότητες μετατρέπονται σε μοριακές ποσότητες, όπως μοριακός όγκος, μοριακή θερμοχωρητικότητα, μοριακή ενθαλπία αντίδρασης κ.λπ.

Παραδείγματα εντατικών ιδιοκτησιών

Θερμοκρασία

Η θερμοκρασία είναι ένα μέτρο της θερμικής ανάδευσης των ατόμων και των μορίων που συνθέτουν την ύλη. Αυτή είναι μια έντονη ιδιότητα, αφού εάν ένα σώμα βρίσκεται σε θερμική ισορροπία, η θερμοκρασία του θα είναι η ίδια σε οποιοδήποτε σημείο ανεξάρτητα από το μέγεθος του συστήματος.

Για παράδειγμα, εάν μια πισίνα γεμάτη με νερό είναι σε θερμοκρασία 20 °C και βγάλουμε ένα γεμάτο ποτήρι από αυτό το νερό, η θερμοκρασία του νερού στο ποτήρι θα είναι η ίδια όπως σε ολόκληρη την πισίνα, παρόλο που αποτελείται από πολύ μικρότερη ποσότητα ύλης.

Η πίεση

Η πίεση ορίζεται ως η δύναμη που ασκείται στην επιφάνεια ενός σώματος ανά μονάδα επιφάνειας.

Αυτή είναι μια έντονη ιδιότητα, αφού όταν ένα σώμα υποβάλλεται στην πίεση, για παράδειγμα, της ατμόσφαιρας ή άλλου υγρού, η πίεση είναι ίδια σε οποιοδήποτε σημείο της επιφάνειάς του και δεν αλλάζει αν αυξήσουμε το μέγεθος του σώματος. ή τροποποιούμε την επιφάνειά του.

Η πίεση μπορεί να μετρηθεί σε διαφορετικές μονάδες όπως πασκάλ (Pa, που είναι η μονάδα στο μετρικό σύστημα), ατμόσφαιρες, psi (λίβρες ανά τετραγωνική ίντσα, η μονάδα στο αυτοκρατορικό ή αγγλικό σύστημα), χιλιοστά υδραργύρου (mmHg), μέτρα νερού (m H ₂ 0), κ.λπ.

Η πυκνότητα

Η πυκνότητα μετρά την ποσότητα μάζας μιας ουσίας που είναι ανά μονάδα όγκου. Είναι χαρακτηριστικό παράδειγμα έντονης ιδιότητας που είναι χαρακτηριστική για κάθε υλικό. Σε πολλές περιπτώσεις, αυτή η ιδιότητα χρησιμεύει για τη διάκριση μιας ουσίας από την άλλη. Για παράδειγμα, στην αρχαιότητα χρησιμοποιήθηκε για τη διάκριση των πολύτιμων μετάλλων από τις φτηνές απομιμήσεις ή για την ανίχνευση κομματιών που δεν ήταν στερεά. Η πυκνότητα εκφράζεται σε μονάδες μάζας έναντι του όγκου όπως g/mL, g/L, kg/m ³ κ.λπ.

ηλεκτρική αγωγιμότητα

Είναι η εντατική εκδοχή της αγωγιμότητας. Ωστόσο, ενώ το τελευταίο μετρά πόσο καλά ένας αγωγός ορισμένων διαστάσεων άγει το ηλεκτρισμό, η αγωγιμότητα μετρά πόσο καλά ένα υλικό άγει τον ηλεκτρισμό, ανεξάρτητα από το σχήμα ή τις διαστάσεις του.

ηλεκτρική αντίσταση

Το ίδιο πράγμα που συμβαίνει με την αγωγιμότητα και την αγωγιμότητα, συμβαίνει και με την ειδική αντίσταση και την αντίσταση. Η ειδική αντίσταση μετρά πόσο ένα υλικό αντιτίθεται στην αγωγή του ηλεκτρικού ρεύματος μέσω αυτού.

Το χρώμα, η μυρωδιά και η γεύση

Αυτές οι τρεις είναι ποιοτικές ιδιότητες που βασίζονται στις αισθήσεις μας. Το χρώμα είναι μια έντονη ιδιότητα, αφού το χρώμα μιας ουσίας δεν εξαρτάται από την ποσότητα της. Για παράδειγμα, το γάλα είναι λευκό, ανεξάρτητα από το αν έχουμε 1 χιλιοστόλιτρο ή ένα γαλόνι. Δεν μπορούμε να πούμε ότι το γάλα είναι περισσότερο ή λιγότερο λευκό γιατί έχουμε περισσότερο ή λιγότερο γάλα. Κάτι παρόμοιο συμβαίνει με τη γεύση και τη μυρωδιά. Για παράδειγμα, το θαλασσινό νερό έχει την ίδια αλμυρή γεύση, ανεξάρτητα από το πόσο θαλασσινό νερό γευόμαστε.

Συγκέντρωση

Η συγκέντρωση είναι μια έντονη ιδιότητα που χαρακτηρίζει τα διαλύματα, καθώς αντιπροσωπεύει την αναλογία στην οποία αναμειγνύονται τα συστατικά τους, ανεξάρτητα από τη συνολική ποσότητα του διαλύματος που υπάρχει.

μοριακός όγκος

Αντιστοιχεί στον όγκο διαιρεμένο με τον αριθμό των mole και αντιπροσωπεύει τον όγκο που καταλαμβάνει ένα mole ουσίας σε ένα σύνολο δεδομένων συνθηκών.

μοριακή απορροφητικότητα

Αντιστοιχεί στην εντατική μορφή απορρόφησης. Αναφέρεται στη μονάδα απορρόφησης ανά μονάδα συγκέντρωσης ανά μονάδα οπτικού μήκους διαδρομής του φωτός. Με άλλα λόγια, είναι η απορρόφηση που θα είχε ένα διάλυμα μοναδιαίας συγκέντρωσης που περιέχεται σε ένα οπτικό στοιχείο μοναδιαίου μήκους.

βιβλιογραφικές αναφορές

Álvarez, DO (2021, 30 Σεπτεμβρίου). Εντατικές και εκτεταμένες ιδιότητες . Παραδείγματα. https://www.ejemplos.co/20-ejemplos-de-propiedades-intensivas-y-extensivas/

Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS, & Herranz, ZR (2020). Χημεία (10η ^έκδ .). Εκπαίδευση McGraw-Hill.

Padial, J. (2017, 30 Οκτωβρίου). Ποιες είναι οι έντονες και εκτεταμένες ιδιότητες της ύλης; περίεργος. https://curiosoando.com/propiedades-intensive-y-extensivas-de-la-materia

Εντατικές και εκτεταμένες ιδιότητες . (2021, 2 Ιουνίου). Διαφοροποιητής. https://www.diferenciador.com/propiedades-intensivas-y-extensivas/

Εντατικές και εκτεταμένες ιδιότητες της ύλης . (2014, 23 Φεβρουαρίου). Χημεία και κάτι άλλο. https://quimicayalgomas.com/quimica-general/propiedades-intensivas-y-extensivas-de-la-materia/