Materias intensiva och omfattande egenskaper

Inom vetenskapen förstås materia som allt som har massa och som upptar en plats i rymden. Materia kan förekomma i många olika former i universum och var och en av dessa former kännetecknas av en uppsättning egenskaper.

Materiens egenskaper definieras då som alla dessa egenskaper hos en kropp eller substans försedd med massa som vi kan mäta på något sätt eller observera under en viss uppsättning förhållanden. Detta är ett ganska brett begrepp som involverar ett stort antal olika fastigheter, vilket gör det nödvändigt att dela upp eller klassificera dem på något sätt.

Det enklaste sättet att dela upp eller klassificera materiens egenskaper är baserat på deras beroende av storleken eller förlängningen av den kropp eller substans som de refererar till. I denna mening kan egenskaperna delas in i:

• omfattande fastigheter
• intensiva egenskaper

Därefter kommer vi att se vad var och en av dessa typer av egenskaper är, samt några exempel på dem.

omfattande fastigheter

Det finns en uppsättning egenskaper hos materia som varierar beroende på storleken eller förlängningen av den kropp som den refererar till; det vill säga dess egenskaper beror på mängden materia som finns. Dessa fastigheter kallas extensiva fastigheter.

Det finns ett stort antal omfattande egenskaper hos materia. Vissa är fysikaliska egenskaper, andra är kemiska; vissa är vektorkvantiteter, medan andra är skalära kvantiteter. Oavsett detta känner vi dock igen dem eftersom de i allmänhet ökar när storleken eller mängden närvarande materia ökar.

Exempel på omfattande fastigheter

Här är en lista över de vanligaste extensiva egenskaperna, samt några exempel på extensiva egenskaper som tillämpas på termodynamik:

Massa (m)

Massa är en omfattande egenskap som direkt mäter mängden materia som finns i en kropp . Inom fysiken definieras det som ett mått på en kropps tröghet, det vill säga tendensen att motstå en förändring i rörelse.

Som en egenskap hos materien representeras massa ofta av den gemena bokstaven m. I International System of Units (SI) mäts massa i kg, men det finns många andra massenheter inklusive grammet med alla dess multiplar och submultipler, pund och deras multiplar, etc.

Massa är en intensiv egenskap, eftersom ju större ett system är, desto större massa.

Volymen

Volym förstås som mängden utrymme som en kropp upptar. Denna egenskap ger oss en uppfattning om storleken på kropparna och, som förväntat, ju större systemet är, desto större är dess volym.

Volymen mäts, i SI, i enheter av kubikmeter (m ³ ). Utöver dessa enheter kan volymen uttryckas i termer av vilken längdenhet som helst.

Vikt

Ofta förväxlas med massa och nära besläktad med den, är vikt inget annat än den kraft med vilken planeten jorden attraherar föremål mot sitt centrum. Enligt Newtons andra lag är vikten direkt proportionell mot massan och därför till mängden materia, så det är en omfattande egenskap. Eftersom vikten är en kraft är den också en vektoregenskap, även om i de flesta fall endast dess numeriska värde används.

Till skillnad från massa är viktenheterna kraftenheter som Newton (Nw), dynen (dyn) och kilogram-kraften, bland andra.

Värmen

Värme är mängden termisk energi som måste tillföras ett system för att öka dess temperatur, eller mängden termisk energi som måste frigöras för att kylas ned . Denna mängd beror självklart på mängden materia, så det är en omfattande egenskap.

Till exempel är det inte samma sak att värma 200 g vatten som finns i ett glas som att värma 5 l.

absorbans

Absorbans är ett mått på mängden ljus av en viss våglängd (förstått som färg) som ett prov av ett ämne eller en blandning av ämnen kan absorbera. Det är en omfattande kvantitet eller egenskap, eftersom ju större mängd materia som ljus måste passera, desto större mängd ljus absorberas, det vill säga desto större absorbans.

Elektriskt motstånd

Elektriskt motstånd är en fysisk egenskap som mäter motståndet som ett material erbjuder mot flödet av elektrisk ström genom det. Denna egenskap har ett särskilt samband med systemets förlängning, eftersom den ökar när längden på en ledare ökar, men minskar när ledarens tvärsnittsarea ökar.

I vilket fall som helst, eftersom det beror på dimensioner eller förlängning av systemet, är det en omfattande egenskap.

elektrisk ledningsförmåga

Elektrisk konduktans är motståndets omvända egenskap. Detta mäter den lätthet med vilken ett material kan leda elektricitet och är relaterat till ledarens längd på motsatt sätt till motståndet, ökar med ledarens tvärsnittsarea, men minskar med ledarens längd.

intensiva egenskaper

Intensiva fastigheter är motsatsen till omfattande. Det vill säga de är de egenskaper som inte beror på mängden materia, utan bara på dess sammansättning. Dessa egenskaper är mycket användbara för att karakterisera materialet ett föremål är gjort av.

Intensiva fastigheter härrörande från extensiva fastigheter

Många av de intensiva egenskaperna kommer från någon extensiv egendom som normaliseras genom att dividera med mängden materia (till exempel efter massa eller mol), medan andra är intensiva egenskaper i sig och inte härrör från någon extensiv egendom.

De intensiva egenskaperna som beräknas som en extensiv egenskap dividerad med massan benämns vanligtvis på samma sätt som den extensiva egenskapen genom att lägga till ordet ”specifik” eller ”specifik” i slutet. Således kallas den intensiva egenskapen beräknad som volymen dividerad med massan den specifika volymen, värmen dividerad med massan kallas den specifika värmen, och så vidare.

Å andra sidan kan vissa omfattande egenskaper omvandlas till intensiva egenskaper genom att dela dem med antalet mol. I dessa fall omvandlas omfattande egenskaper till molära kvantiteter, såsom molar volym, molär värmekapacitet, molär reaktionsentalpi, etc.

Exempel på intensiva egenskaper

Temperatur

Temperatur är ett mått på den termiska omrörningen av atomerna och molekylerna som utgör materia. Detta är en intensiv egenskap, eftersom om en kropp är i termisk jämvikt, kommer dess temperatur att vara densamma när som helst oavsett storleken på systemet.

Till exempel, om en pool fylld med vatten har en temperatur på 20 °C och vi extraherar ett helt glas av detta vatten, kommer temperaturen på vattnet i glaset att vara densamma som i hela poolen, trots att den består av en mycket mindre mängd materia.

Trycket

Tryck definieras som den kraft som utövas på en kropps yta per ytenhet.

Detta är en intensiv egenskap, eftersom när en kropp utsätts för trycket från till exempel atmosfären eller en annan vätska, är trycket detsamma när som helst på dess yta och det förändras inte om vi ökar kroppens storlek eller så ändrar vi dess yta.

Trycket kan mätas i olika enheter såsom pascal (Pa, som är enheten i det metriska systemet), atmosfärer, psi (pund per kvadrattum, enheten i det kejserliga eller engelska systemet), millimeter kvicksilver (mmHg) , meter vatten (m H ₂ 0), etc.

Densiteten

Densitet mäter mängden massa av ett ämne som är per volymenhet. Det är ett typiskt exempel på en intensiv egenskap som är karakteristisk för varje material. Vid många tillfällen tjänar denna egenskap till att skilja ett ämne från ett annat. Till exempel, i antiken användes det för att skilja ädelmetaller från billiga imitationer eller för att upptäcka bitar som inte var fasta. Densitet uttrycks i massenheter över volym som g/mL, g/L, kg/m ³ , etc.

elektrisk konduktivitet

Det är den intensiva versionen av konduktans. Men medan det senare mäter hur väl en ledare av vissa dimensioner leder elektricitet, mäter konduktiviteten hur väl ett material leder elektricitet, oavsett dess form eller dimensioner.

elektrisk resistans

Samma sak som händer med konduktivitet och konduktans, händer med resistivitet och resistans. Resistivitet mäter hur mycket ett material motverkar ledning av elektrisk ström genom det.

Färgen, lukten och smaken

Dessa tre är kvalitativa egenskaper baserade på våra sinnen. Färg är en intensiv egenskap, eftersom färgen på ett ämne inte beror på mängden av det. Till exempel är mjölk vit, oavsett om vi har 1 milliliter eller en gallon. Vi kan inte säga att mjölk är mer eller mindre vit eftersom vi har mer eller mindre mjölk. Något liknande händer med smak och lukt. Havsvatten smakar till exempel lika salt oavsett hur mycket havsvatten vi smakar.

Koncentration

Koncentration är en intensiv egenskap som kännetecknar lösningar, eftersom den representerar den proportion i vilken deras komponenter blandas, oavsett den totala mängden lösning som finns.

molar volym

Det motsvarar volymen dividerat med antalet mol och representerar volymen som en mol substans upptar under en uppsättning givna förhållanden.

molär absorptionsförmåga

Det motsvarar den intensiva formen av absorbans. Det hänvisar till enheten för absorbans per enhet av koncentration per enhet av optisk väglängd för ljus. Med andra ord är det absorbansen som en lösning med enhetskoncentration som finns i en optisk cell med enhetslängd skulle ha.

Referenser

Álvarez, DO (2021, 30 september). Intensiva och omfattande egenskaper . Exempel. https://www.ejemplos.co/20-ejemplos-de-propiedades-intensivas-y-extensivas/

Chang, R., Manzo, Á. R., Lopez, PS, & Herranz, ZR (2020). Chemistry (10: ^{e upplagan} ). McGraw-Hill Education.

Padial, J. (2017, 30 oktober). Vilka är de intensiva och omfattande egenskaperna hos materia? nyfiken. https://curiosoando.com/propiedades-intensive-y-extensivas-de-la-materia

Intensiva och omfattande fastigheter . (2021, 2 juni). Differentierare. https://www.diferenciador.com/propiedades-intensivas-y-extensivas/

Materias intensiva och omfattande egenskaper . (2014, 23 februari). Kemi och något annat. https://quimicayalgomas.com/quimica-general/propiedades-intensivas-y-extensivas-de-la-materia/