Aineen intensiiviset ja laajat ominaisuudet

Tieteessä aineella tarkoitetaan kaikkea, jolla on massaa ja jolla on paikka avaruudessa. Aine voi esiintyä monissa eri muodoissa maailmankaikkeudessa ja jokaiselle näistä muodoista on ominaista joukko ominaisuuksia.

Aineen ominaisuudet määritellään sitten kaikki ne massalla varustetun kappaleen tai aineen ominaisuudet, joita voimme mitata jollain tavalla tai havaita tietyissä olosuhteissa. Tämä on melko laaja käsite, joka sisältää suuren määrän erilaisia ​​ominaisuuksia, minkä vuoksi ne on jaettava tai luokiteltava jollain tavalla.

Yksinkertaisin tapa jakaa tai luokitella aineen ominaisuudet perustuu niiden riippuvuuteen sen kappaleen tai aineen koosta tai laajuudesta, johon ne viittaavat. Tässä mielessä ominaisuudet voidaan jakaa:

• laajat kiinteistöt
• intensiiviset ominaisuudet

Seuraavaksi näemme, mitä kukin näistä ominaisuuksista on, sekä joitain esimerkkejä niistä.

laajat kiinteistöt

On olemassa joukko aineen ominaisuuksia , jotka vaihtelevat riippuen sen kappaleen koosta tai laajuudesta, johon se viittaa; eli sen ominaisuudet riippuvat läsnä olevan aineen määrästä. Näitä ominaisuuksia kutsutaan laajoiksi ominaisuuksiksi.

Aineen laajoja ominaisuuksia on suuri määrä. Jotkut ovat fysikaalisia ominaisuuksia, toiset ovat kemiallisia; jotkut ovat vektorisuureita, kun taas toiset ovat skalaarisuureita. Tästä huolimatta tunnistamme ne, koska ne yleensä kasvavat läsnä olevan aineen koon tai määrän kasvaessa.

Esimerkkejä laajoista kiinteistöistä

Tässä on luettelo yleisimmistä laajoista ominaisuuksista sekä joitain esimerkkejä laajoista ominaisuuksista, joita sovelletaan termodynamiikkaan:

Massa (m)

Massa on laaja ominaisuus, joka mittaa suoraan kehossa olevan aineen määrää . Fysiikassa se määritellään kehon inertian mittana, eli taipumuksena vastustaa liikkeen muutosta.

Aineen ominaisuutena massa esitetään usein pienellä kirjaimella m. Kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI) massa mitataan kg, mutta on olemassa monia muita massayksiköitä, mukaan lukien gramma kaikkine kerrannaisine ja osakerroineen, paunat ja niiden kerrannaiset jne.

Massa on intensiivinen ominaisuus, koska mitä suurempi järjestelmä on, sitä suurempi sen massa.

Äänenvoimakkuutta

Tilavuus ymmärretään kehon viemänä tilan määränä. Tämä ominaisuus antaa meille käsityksen kappaleiden koosta ja odotetusti mitä suurempi järjestelmä, sitä suurempi sen tilavuus.

Tilavuus mitataan SI-yksiköissä kuutiometreinä ( m ³ ). Näiden yksiköiden lisäksi tilavuus voidaan ilmaista millä tahansa kuutioisella pituusyksiköllä.

Paino

Usein massaan sekoitettu ja siihen läheisesti liittyvä paino ei ole muuta kuin voima, jolla maapallo vetää esineitä kohti keskustaansa. Newtonin toisen lain mukaan paino on suoraan verrannollinen massaan ja siten aineen määrään, joten se on laaja ominaisuus. Voimana paino on myös vektoriominaisuus, vaikka useimmissa tapauksissa käytetään vain sen numeerista arvoa.

Toisin kuin massa, painoyksiköt ovat voimayksiköitä, kuten Newton (Nw), dyne (dyn) ja kilogramma-voima mm.

Kuumuus

Lämpö on lämpöenergian määrä, joka on syötettävä järjestelmään sen lämpötilan nostamiseksi, tai lämpöenergian määrä , joka on vapautettava jäähtymään. Tämä määrä riippuu tietysti aineen määrästä, joten kyseessä on laaja omaisuus.

Esimerkiksi lasissa olevaa 200 g vettä ei ole sama asia kuin 5 litran lämmittäminen.

absorbanssi

Absorbanssi on mitta, jolla mitataan tietyn aallonpituuden (jota ymmärretään väriksi) valon määrää, jonka ainenäyte tai aineseos voi absorboida. Se on laaja määrä tai ominaisuus, koska mitä suurempi määrä ainetta valon täytyy kulkea, sitä suurempi on absorboituneen valon määrä eli sitä suurempi sen absorbanssi.

Sähkövastus

Sähkövastus on fyysinen ominaisuus, joka mittaa materiaalin vastustusta sen läpi kulkevalle sähkövirralle. Tällä ominaisuudella on erityinen suhde järjestelmän laajenemiseen, koska se kasvaa johtimen pituuden kasvaessa, mutta pienenee johtimen poikkileikkausalan kasvaessa.

Joka tapauksessa, koska se riippuu järjestelmän mitoista tai laajennuksesta, se on laaja ominaisuus.

sähkönjohtavuus

Sähkönjohtavuus on vastuksen käänteinen ominaisuus. Tämä mittaa materiaalin sähkön johtamisen helppoutta ja on suhteessa johtimen pituuteen päinvastoin kuin vastus, kasvaen johtimen poikkileikkausalan mukaan, mutta pienentyen johtimen pituuden myötä.

intensiiviset ominaisuudet

Intensiiviset ominaisuudet ovat laajojen vastakohta. Eli ne ovat niitä ominaisuuksia, jotka eivät riipu aineen määrästä, vaan vain sen koostumuksesta. Nämä ominaisuudet ovat erittäin hyödyllisiä luonnehdittaessa materiaalia, josta esine on tehty.

Intensiiviset ominaisuudet johtuvat laajoista ominaisuuksista

Monet intensiivisistä ominaisuuksista ovat peräisin jostakin laajasta ominaisuudesta, joka normalisoidaan jakamalla aineen määrällä (esimerkiksi massalla tai moolilla), kun taas toiset ovat intensiivisiä ominaisuuksia itsessään eivätkä johdu mistään laajasta ominaisuudesta.

Ne intensiiviset ominaisuudet, jotka lasketaan ekstensiivisenä ominaisuutena jaettuna massalla, nimetään yleensä samalla tavalla kuin ekstensiiviset ominaisuudet lisäämällä loppuun sana ”erityinen” tai ”erityinen”. Siten intensiivistä ominaisuutta, joka lasketaan tilavuudella jaettuna massalla, kutsutaan ominaistilavuudeksi, lämpöä jaettuna massalla ominaislämmöksi ja niin edelleen.

Toisaalta jotkut laajat ominaisuudet voidaan muuntaa intensiivisiksi ominaisuuksiksi jakamalla ne moolien lukumäärällä. Näissä tapauksissa laajat ominaisuudet muunnetaan moolimääriksi, kuten moolitilavuus, molaarinen lämpökapasiteetti, reaktion molaarinen entalpia jne.

Esimerkkejä intensiivisistä ominaisuuksista

Lämpötila

Lämpötila on aineen muodostavien atomien ja molekyylien lämpösekoittumisen mitta. Tämä on intensiivinen ominaisuus, koska jos kappale on lämpötasapainossa, sen lämpötila on sama missä tahansa pisteessä järjestelmän koosta riippumatta.

Esimerkiksi, jos vedellä täytetyn altaan lämpötila on 20 °C ja otamme täyden lasillisen tätä vettä, veden lämpötila lasissa on sama kuin koko altaassa, vaikka se koostuu paljon pienempi määrä ainetta.

Paine

Paine määritellään voimaksi, joka kohdistuu kehon pintaan pinta-alayksikköä kohti.

Tämä on intensiivinen ominaisuus, koska kun kehoon kohdistuu esimerkiksi ilmakehän tai muun nesteen paine, paine on sama missä tahansa kohdassa sen pinnalla eikä se muutu, jos kehon kokoa suurennetaan. tai muokkaamme sen pinta-alaa.

Paine voidaan mitata eri yksiköissä, kuten pascal (Pa, joka on metrijärjestelmän yksikkö), ilmakehät, psi (naulaa neliötuumaa kohti, yksikkö imperiaalisessa tai englantilaisessa järjestelmässä), elohopeamillimetreinä (mmHg) , metreinä. vettä (m H ₂ 0) jne.

Tiheys

Tiheys mittaa aineen massamäärää tilavuusyksikköä kohti. Se on tyypillinen esimerkki intensiivisestä ominaisuudesta, joka on ominaista jokaiselle materiaalille. Usein tämä ominaisuus auttaa erottamaan aineen toisesta. Esimerkiksi muinaisina aikoina sitä käytettiin erottamaan jalometallit halvoista jäljitelmistä tai havaitsemaan kappaleita, jotka eivät olleet kiinteitä. Tiheys ilmaistaan ​​massayksiköinä tilavuuden suhteen, kuten g/ml, g/l, kg/m ³ jne.

sähkönjohtavuus

Se on konduktanssin intensiivinen versio. Jälkimmäinen mittaa kuitenkin, kuinka hyvin tietynkokoinen johdin johtaa sähköä, kun taas johtavuus mittaa, kuinka hyvin materiaali johtaa sähköä sen muodosta tai mitoista riippumatta.

sähköinen vastus

Sama asia, joka tapahtuu johtavuuden ja johtavuuden kanssa, tapahtuu resistiivisyyden ja resistanssin kanssa. Resistanssi mittaa kuinka paljon materiaali vastustaa sähkövirran johtamista sen läpi.

Väri, tuoksu ja maku

Nämä kolme ovat aisteihimme perustuvia laadullisia ominaisuuksia. Väri on intensiivinen ominaisuus, koska aineen väri ei riipu sen määrästä. Esimerkiksi maito on valkoista riippumatta siitä, onko meillä 1 millilitra vai gallona. Emme voi sanoa, että maito on enemmän tai vähemmän valkoista, koska meillä on enemmän tai vähemmän maitoa. Jotain vastaavaa tapahtuu maun ja hajun kanssa. Esimerkiksi merivesi maistuu samalta suolaiselta riippumatta siitä, kuinka paljon merivettä maistamme.

Keskittyminen

Konsentraatio on intensiivinen ominaisuus, joka luonnehtii liuoksia, koska se edustaa suhdetta, jossa niiden komponentit sekoittuvat, riippumatta läsnä olevan liuoksen kokonaismäärästä.

molaarinen tilavuus

Se vastaa tilavuutta jaettuna moolien lukumäärällä ja edustaa tilavuutta, jonka aineen mooli käyttää tietyissä olosuhteissa.

molaarinen absorptiokyky

Se vastaa intensiivistä imeytymismuotoa. Se viittaa absorbanssin yksikköön pitoisuusyksikköä kohti valon optisen reitin yksikköä kohti. Toisin sanoen se on absorbanssi, joka yksikköpituiseen optiseen kennoon sisältyvällä yksikköpitoisuudella olisi.

Viitteet

Álvarez, DO (2021, 30. syyskuuta). Intensiiviset ja laajat ominaisuudet . Esimerkkejä. https://www.ejemplos.co/20-ejemplos-de-propiedades-intensivas-y-extensivas/

Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS ja Herranz, ZR (2020). Kemia (10. ^painos ). McGraw-Hill koulutus.

Padial, J. (2017, 30. lokakuuta). Mitkä ovat aineen intensiiviset ja ekstensiiviset ominaisuudet? utelias. https://curiosoando.com/propiedades-intensive-y-extensivas-de-la-materia

Intensiiviset ja laajat ominaisuudet . (2021, 2. kesäkuuta). Erottaja. https://www.diferenciador.com/propiedades-intensivas-y-extensivas/

Aineen intensiiviset ja laajat ominaisuudet . (2014, 23. helmikuuta). Kemia ja jotain muuta. https://quimicayalgomas.com/quimica-general/propiedades-intensivas-y-extensivas-de-la-materia/