PROPIETATS EXTENSIVES: CARACTERÍSTIQUES I EXEMPLES - QUIMICA - 2026

Les propietats extensives són aquelles que depenen de la mida o de la porció de la matèria que s'està considerant. Mentrestant, les propietats intensives són independents de la mida de la matèria; per tant, no canvien a l'afegir material.

Entre les propietats extensives més emblemàtiques es troben la massa i el volum, ja que a l'modificar la quantitat de material a considerar, elles varien. A l'igual que altres propietats físiques, es poden analitzar sense que es produeixi un canvi químic.

Algunes de les propietats extensives més considerables.

La mesura d'una propietat física pot canviar la disposició de la matèria en una mostra, però no l'estructura de les seves molècules.

Així mateix, les magnituds extensives són additives, és a dir, es poden sumar. Si es considera un sistema físic format per diverses parts, el valor d'una magnitud extensiva en el sistema serà la suma de la valor de la magnitud extensiva a les diferents parts de la mateixa.

Són exemple de propietats extensives: el pes, la força, la longitud, el volum, la massa, la calor, la potència, la resistència elèctrica, la inèrcia, l'energia potencial, l'energia cinètica, l'energia interna, l'entalpia, la energia lliure de Gibbs, l'entropia, la capacitat calòrica a volum constant o la capacitat calòrica a pressió constant.

Cal notar que les propietats extensives són d'ús comú en estudis termodinàmics. No obstant això, a l'hora de determinar la identitat d'una substància, no són de gran ajuda, ja que 1 g de X no és físicament diferent a 1g d'I Per diferenciar-les, cal basar-se en les propietats intensives tant de X com de Y.

Característiques de les propietats extensives

són additives

Una propietat extensiva és additiva per les seves parts o subsistemes. Un sistema o material pot dividir-se en subsistemes o parts i la propietat extensiva considerada pot ser mesurada en cadascuna de les entitats assenyalades.

El valor de la propietat extensiva de sistema o material complet és la suma de la valor de la propietat extensiva de les parts.

No obstant això, Redlich va assenyalar que l'assignació d'una propietat com intensiva o extensiva pot dependre de la forma com s'organitzin els subsistemes i si hi ha interacció entre ells.

Pel que assenyalat el valor d'una propietat extensiva d'un sistema com una suma de valor de la propietat extensiva en els subsistemes pot ser una simplificació.

Font: Pxhere

Relació matemàtica entre elles

Les variables com a longitud, volum i massa són exemples de quantitats fonamentals, les quals són propietats extensives. Les quantitats deduïdes són variables que s'expressen com a combinació de quantitats deduïdes.

Si es divideix una quantitat fonamental com la massa d'un solut en una solució entre altra quantitat fonamental, com el volum de la solució, s'obté una quantitat deduïda: la concentració, que és una propietat intensiva.

En general, si es divideix una propietat extensiva entre altra propietat extensiva s'obté una propietat intensiva. Mentre que si es multiplica una propietat extensiva per una propietat extensiva s'obté una propietat extensiva.

És el cas de l'energia potencial que és una propietat extensiva, és el producte de la multiplicació de tres propietats extensives: la massa, la gravetat (força) i l'altura.

Una propietat extensiva és una propietat que canvia a mesura que canvia la quantitat de matèria. Si s'agrega matèria es produeix un increment de dues propietats extensives com són la massa i el volum.

exemples

massa

És una propietat extensiva que és una mesura de la quantitat de matèria d'una mostra de qualsevol material. Com més gran és la massa més gran serà la força necessària per posar-la en moviment.

Des del punt de vista molecular, a major massa, més gran és el cúmul de partícules que experimenten les forces físiques.

Massa i pes

La massa d'un cos és la mateixa en qualsevol lloc de la Terra; mentre que el seu pes, és una mesura de la força de gravetat i varia amb la distància a centre de la Terra. Com la massa d'un cos no varia amb la seva posició, la massa és una propietat extensiva més fonamental que el seu pes.

La unitat fonamental de la massa en el sistema SI és el quilogram (kg). El quilogram es defineix com la massa d'un cilindre de platí-iridi emmagatzemat en una volta de Sevres, prop de Paris.

1000 g = 1 kg

1000 mg = 1 g

1000000 mg = 1 g

longitud

És una propietat extensiva que es defineix com la dimensió d'una línia o d'un cos considerant la seva extensió en línia recta.

També es defineix la longitud com la magnitud física que permet marcar la distància que separa dos punts en l'espai, la qual es pot mesurar, d'acord amb el Sistema Internacional, amb la unitat metre.

volum

És una propietat extensiva que assenyala l'espai que ocupa un cos o material. En el sistema mètric, els volums solen mesurar-se en litres o mil·lilitres.

1 litre equival a 1.000 cm ³. 1 ml és 1 cm ³. En el Sistema Internacional, la unitat fonamental és el metre cúbic, i el decímetre cúbic substitueix la Unitat Mètrica el litre; és a dir, un dm ³ equival a 1 L.

força

És la capacitat per realitzar un treball físic o moviment, així com la potència per sostenir un cos o resistir una empenta. Aquesta propietat extensiva té clars efectes per a grans quantitats de molècules, ja que considerant a les molècules individuals, aquestes mai estan quietes; sempre es mouen i vibren.

Hi ha dos tipus de forces: les que actuen en contacte i les que actuen a distància.

El Newton és la unitat de força, definit com la força que aplicada a un cos d'una massa d'1 quilogram, li comunica una acceleració d'1 metre per segon a l'quadrat.

energia

És la capacitat de la matèria de produir treball en forma de moviment, llum, calor, etc. L'energia mecànica és la combinació de l'energia cinètica i de l'energia potencial.

En la mecànica clàssica es diu que un cos realitza treball quan altera l'estat de moviment d'un cos.

Les molècules o qualsevol tipus de partícula sempre tenen associats nivells d'energia i són capaços de realitzar treballs amb els estímuls adequats.

energia cinètica

És l'energia associada a el moviment d'un objecte o partícula. Les partícules, encara que són molt petites i tenen per tant poca massa, viatgen a velocitats que freguen la de la llum. Com depèn de la massa (1 / 2mV ²), se li considera una propietat extensiva.

L'energia cinètica d'un sistema en qualsevol instant de temps és la suma simple de les energies cinètiques de totes les masses presents en el sistema, incloent l'energia cinètica de rotació.

Un exemple és el sistema solar. En el seu centre de massa el sol està gairebé estacionari, però els planetes i planetoides estan en moviment al voltant d'ell. Aquest sistema va servir d'inspiració per al model planetari de Bohr, en el qual el nucli representava el sol i els electrons els planetes.

energia potencial

Independentment de la força que l'origina, l'energia potencial que posseeix un sistema físic, representa l'energia emmagatzemada en virtut de la seva posició. Dins d'un sistema químic, cada molècula posseeix la seva pròpia energia potencial, de manera que cal considerar un valor mitjà.

La noció d'energia potencial es relaciona amb les forces que actuen sobre el sistema per traslladar-se d'una posició a una altra de de l'espai.

Un exemple d'energia potencial està en el fet que una galleda de gel impacta amb el terra amb menys energia comparat a un bloc massís de gel; a més, la força de l'impacte depèn també de l'altura on són llançats els cossos (distància).

Energia potencial elàstica

A mesura que s'estira un ressort, s'observa que es requereix d'un major esforç per augmentar el grau d'estirament de la molla. Això es deu al fet que en el si de l'ressort es genera una força que s'oposa a la deformació de la molla i que tendeix a tornar-ho a la seva forma original.

Es diu que en el si de l'ressort s'acumula una energia potencial (l'energia potencial elàstica).

calor

La calor és una forma d'energia que sempre flueix de manera espontània dels cossos amb major contingut calòric als cossos de menor contingut calòric; és a dir, del més calent a el més fred.

La calor no és una entitat com a tal, el que existeix és transferència de calor, dels llocs de major temperatura als llocs amb menor temperatura.

Les molècules que constitueixen un sistema vibren, roten i es traslladen, originant una energia cinètica mitjana. La temperatura és proporcional a la velocitat mitjana de les molècules en moviment.

La quantitat de calor transferida sol expressar-se en Joule, i també s'expressa en calories. Hi ha una equivalència entre les dues unitats. Una caloria equival a 4,184 Joule.

La calor és una propietat extensiva. No obstant això, la calor específica és una propietat intensiva, definint-se com la quantitat de calor que es necessita per elevar la temperatura d'1 gram de substància un grau Celsius.

Així, la calor específica varia per cada substància. I quina és la conseqüència? A la quantitat d'energia i temps que demora un mateix volum de dues substàncies en ser escalfades.

Temes d'interès

Propietats qualitatives.

Propietats quantitatives.

Propietats generals.

Propietats de la matèria.

referències

1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (15 d'octubre del 2018). The Difference between Intensive and Extensive Properties. Recuperat de: thoughtco.com
2. Texas Education Agency (TEA). (2018). Properties of Matter. Recuperat de: texasgateway.org
3. Wikipedia. (2018). Intensive and extensive properties. Recuperat de: en.wikipedia.org
4. CK- 12 Foundation. (19 de juliol de 2016). Extensive and Intensive Properties. Chemistry LibreTexts. Recuperat de: chem.libretexts.org
5. The Editors of Encyclopaedia Britannica. (10 de juliol del 2017). Kinetic energy. Encyclopædia Britannica. Recuperat de: britannica.com