物質の集中的かつ広範な特性

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科学では、物質は質量を持ち、空間内の場所を占めるものとして理解されています。物質は宇宙でさまざまな形で発生する可能性があり、これらの各形は一連の特性によって特徴付けられます。

次に、物質の特性は、何らかの方法で測定したり、特定の条件下で観察したりできる質量を備えた物体または物質のすべての特性として定義されます。これは、多数の異なるプロパティを含む非常に広い概念であるため、何らかの方法でそれらを分割または分類する必要があります。

物質の特性を分類または分類する最も簡単な方法は、それらが参照する物体または物質のサイズまたは拡張への依存に基づいています。この意味で、プロパティは次のように分類できます。

  • 豊富な物件
  • 集中的な特性

次に、これらの各タイプのプロパティとその例について説明します。

豊富な物件

対象となる物体の大きさや広がりに応じて変化する一連の物質の特性があります。つまり、その特性は存在する物質の量に依存します。これらのプロパティは、拡張プロパティと呼ばれます。

物質の広範な特性が多数あります。物理的な特性もあれば、化学的な特性もあります。ベクトル量もあれば、スカラー量もあります。ただし、これに関係なく、存在する物質のサイズまたは量が増加するにつれて一般に増加するため、それらを認識します。

豊富な物件例

以下は、最も一般的な拡張プロパティのリストと、熱力学に適用される拡張プロパティの例です。

質量 (m)

質量は、体内に存在する物質の量を直接測定する広範なプロパティです物理学では、体の慣性、つまり動きの変化に抵抗する傾向の尺度として定義されています。

物質の広範な特性の例としての質量

物質の性質として、質量はしばしば小文字の m で表されます。国際単位系 (SI) では、質量は kg で測定されますが、すべての倍数と約数を含むグラム、ポンドとその倍数など、質量の単位は他にもたくさんあります。

システムのサイズが大きいほど、その質量も大きくなるため、質量は集中的なプロパティです。

ボリューム

体積は、体が占める空間の量として理解されます。このプロパティにより、体のサイズがわかります。予想どおり、システムが大きいほど、その体積も大きくなります。

物質の広範な特性の例としての体積

体積は、SI で立方メートル(m 3 ) の単位で測定されます。これらの単位に加えて、体積は長さの任意の立方単位で表すことができます。

重さ

質量と混同されることが多く、質量と密接に関連していますが、質量は地球がその中心に向かって物体を引き寄せる力にすぎません。ニュートンの第 2 法則により、重量は質量に正比例し、したがって物質の量に正比例するため、これは広範な特性です。また、力であるため、重みもベクトル プロパティですが、ほとんどの場合、数値のみが使用されます。

質量とは異なり、重量の単位はニュートン (Nw)、ダイン (dyn)、キログラムフォースなどの力の単位です。

熱とは、システムの温度を上げるためにシステムに供給しなければならない熱エネルギーの、または冷却するために放出しなければならない熱エネルギーの量です。この量は明らかに物質の量に依存するため、広範なプロパティです。

例えば、グラスに入っている200gの水を加熱することは、5リットルを加熱することと同じではありません。

吸光度

吸光度は、物質のサンプルまたは物質の混合物が吸収できる特定の波長 (色として理解される) の光の量の尺度です。光が通過しなければならない物質の量が多ければ多いほど、吸収される光の量、つまり吸光度が大きくなるため、これは広範な量または特性です。

電気抵抗

電気抵抗は、材料を通る電流の流れに対して材料によって提供される抵抗を測定する物理的特性です。この特性は、導体の長さが増加すると増加しますが、導体の断面積が増加すると減少するため、システムの拡張と特定の関係があります。

いずれにせよ、システムの規模や拡張に依存するため、広範なプロパティです。

電気コンダクタンス

電気コンダクタンスは、抵抗の逆特性です。これは、材料が電気を伝導できる容易さを測定し、抵抗とは逆に導体の長さに関連し、導体の断面積とともに増加しますが、導体の長さとともに減少します.

集中的な特性

集中プロパティは、拡張プロパティの反対です。つまり、それらは物質の量には依存せず、その組成のみに依存する特性です。これらのプロパティは、オブジェクトの素材を特徴付けるのに非常に役立ちます。

豊富なプロパティから派生した集中プロパティ

集中プロパティの多くは、物質の量 (たとえば、質量またはモル) で除算することによって正規化される拡張プロパティに由来しますが、他のものはそれ自体が集中プロパティであり、拡張プロパティから派生するものではありません。

拡張性を質量で除して計算される集約性は、拡張性と同じように末尾に「特定」や「特定」をつけて命名するのが一般的です。このように、体積を質量で割ったものを比体積、熱を質量で割ったものを比熱などと呼びます。

一方、いくつかの広範な特性は、それらをモル数で割ることによって、集中的な特性に変換できます。これらの場合、モル体積、モル熱容量、モル反応エンタルピーなどの広範なプロパティがモル量に変換されます。

集中的な特性の例

温度

温度は、物質を構成する原子と分子の熱的攪拌の尺度です。物体が熱平衡状態にある場合、その温度はシステムのサイズに関係なくどの時点でも同じであるため、これは集中的な特性です。

物質の集中的な性質の例としての温度

たとえば、水で満たされたプールの温度が 20 °C で、この水をグラス一杯抽出すると、グラス内の水の温度は、プール全体の温度と同じになります。はるかに少量の物質。

圧力

圧力は、単位面積あたりの物体の表面にかかる力として定義されます。

これは強力な特性です。たとえば、物体が大気やその他の流体の圧力にさらされる場合、圧力はその表面のどの点でも同じであり、物体のサイズを大きくしても変化しないためです。 . またはその表面積を変更します。

物質の集中的な性質の例としての圧力

圧力は、パスカル (Pa、メートル法での単位)、大気圧、psi (1 平方インチあたりのポンド、帝国または英国での単位)、水銀柱ミリメートル (mmHg)、メートルなど、さまざまな単位で測定できます。水の (m H 2 0) など

密度

密度は、単位体積あたりの物質の質量の量を測定します。それぞれの素材の特徴である集約的な性質の代表例です。多くの場合、この特性はある物質を別の物質と区別するのに役立ちます。たとえば、古代では、貴金属を安価な模造品と区別したり、固体ではない部分を検出したりするために使用されていました。密度は、g/mL、g/L、kg/m 3などのように、体積に対する質量の単位で表されます。

電気伝導性

コンダクタンスの集中バージョンです。ただし、後者は特定の寸法の導体がどれだけ電気を伝導するかを測定しますが、導電率は形状や寸法に関係なく、材料が電気をどれだけ伝導するかを測定します。

電気抵抗率

導電率とコンダクタンスで起こるのと同じことが、抵抗率と抵抗で起こります。抵抗率は、材料がそれを通る電流の伝導にどの程度抵抗するかを測定します。

色も香りも味も

これら 3 つは、私たちの感覚に基づいた質的な特性です。物質の色はその量に依存しないため、色は強力な特性です。たとえば、1 ミリリットルか 1 ガロンかに関係なく、牛乳は白​​です。牛乳が多かれ少なかれあるので、牛乳が多かれ少なかれ白いとは言えません。味覚や嗅覚でも同様のことが起こります。例えば、海水の塩味はどれだけ味わっても同じです。

集中

濃度は、存在する溶液の総量に関係なく、成分が混合される割合を表すため、溶液を特徴付ける強力なプロパティです。

モル体積

これは、体積をモル数で割ったものに対応し、一連の特定の条件で物質のモルが占める体積を表します。

モル吸光率

これは、吸収の集中型に対応します。これは、光の光路長の単位あたりの濃度の単位あたりの吸光度の単位を指します。つまり、単位長さの光学セルに含まれる単位濃度の溶液が持つ吸光度です。

参考文献

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Chang、R.、Manzo、Á。R.、ロペス、PS、およびヘランツ、ZR (2020)。化学(第10版。マグロウヒル教育。

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Israel Parada (Licentiate,Professor ULA)
(Licenciado en Química) - AUTOR. Profesor universitario de Química. Divulgador científico.

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