Proprietăți intensive și extensive

Termodinamică
Schema unei mașini termice Carnot
Ramuri Clasică Statistică Chimică Cuantică la echilibru / nu la echilibru
Principii Zero Primul Al doilea Al treilea
Sisteme Izolat Închis Deschis Adiabatic Stare Ecuație de stare Gaz ideal Gaz real Stare de agregare Fază Echilibru Volum de control Instrumente Procese Destindere liberă Izobar Izocor Izotermic Adiabatic exponent Izentropic Izentalpic Politropic Cvasistatic Reversibil Ireversibil disipare Cicluri Carnot Direct Inversat Randament și eficiență
Propertăți ale sistemelor Notă: Parametri conjugați cu italice Diagrame termodinamice Proprietăți intensive și extensive Funcții de proces Lucru mecanic Căldură Funcții de stare Temperatură / Entropie Presiune (internă) / Volum Potențial chimic / Număr de particule Titlul vaporilor Proprietăți reduse
Proprietăți ale materialelor Baze de date cu proprietăți Capacitate termică masică  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Coeficient de compresibilitate  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Coeficient de dilatare volumică  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Ecuații Teorema lui Carnot Teorema lui Clausius Relația fundamentală Legea gazelor ideale Stări corespondente Relațiile Maxwell Relațiile Onsager Ecuațiile Bridgman Tabel cu ecuații termodinamice
Potențiale Energie internă: ${\displaystyle U(S,V)}$ Energie liberă: ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Entalpie: ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Entalpie liberă: ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$ Entropie liberă
Istorie Cultură Istorie Generală Istoria entropiei Legile gazelor Istoria perpetuum mobilelor Filozofie Entropie și timp Entropie și viață Clichetul brownian Demonul lui Maxwell Paradoxul morții termice Paradoxul lui Loschmidt Sinergetică Teorii Teoria caloricului Forța vie Echivalentul mecanic al caloriei Putere motrice Lucrări fundamentale An Experimental Enquiry Concerning ... Heat On the Equilibrium of Heterogeneous Substances Réflexions sur la puissance motrice du feu Cronologii Termodinamică mașini termice Artă Învățământ Suprafața termodinamică a lui Maxwell Entropia ca disipare a energiei
Personalități Bernoulli Boltzmann Bridgman Carathéodory Carnot Clapeyron Clausius de Donder Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Kelvin Lewis Massieu Maxwell von Mayer Nernst Onsager Planck Rankine Smeaton Stahl Tait Thompson van der Waals Waterston
Altele Nucleație Autoasamblare Autoorganizare Ordine și dezordine
Categorie
v d m

Proprietățile fizice sau chimice ale materialelor și sistemelor pot fi adesea clasificate ca fiind fie intensive, fie extensive, în funcție de modul în care proprietatea se schimbă atunci când mărimea sistemului se modifică.^[1]

Termenii „mărimi intensive și extensive” au fost introduși în fizică de către matematicianul german Georg Helm în 1898 și de către fizicianul și chimistul american Richard C. Tolman în 1917.^[2][3]

Conform Uniunii Internaționale de Chimie Pură și Aplicată (IUPAC), o proprietate intensivă sau mărime intensivă este una a cărei valoare este independentă de mărimea sistemului.^[1][4] O proprietate intensivă nu este neapărat distribuită omogen în spațiu; poate varia din loc în loc într-un corp de materie și radiații. Exemple de proprietăți intensive sunt temperatura, T, indicele de refracție, n, densitatea, ρ, duritatea, η etc.^[1]

O proprietate extensivă sau mărime extensivă este una a cărei valoare este aditivă pentru subsisteme.^[1][5] Example sunt masa, volumul, entropia etc.^[1][6]

Nu toate proprietățile materiei se încadrează în aceste două categorii. De exemplu, rădăcina pătrată a volumului nu este nici intensivă, nici extensivă. Pentru două subsisteme identice valoarea unei proprietăți extensive este de două ori mai mare decât valoarea sa din fiecare subsistem. Însă proprietatea ${\displaystyle {\sqrt {V}}}$ este proporțională cu ${\displaystyle {\sqrt {2}}}$.

O proprietate intensivă este o mărime fizică a cărei valoare nu depinde de cantitatea de substanță care a fost măsurată.^[1] Cele mai evidente mărimi intensive sunt rapoartele mărimilor extensive. Într-un sistem omogen împărțit în două jumătăți toate proprietățile sale extensive, în special volumul și masa, sunt distribuite între cele două jumătăți. Toate proprietățile sale intensive, cum ar fi masa volumică (densitatea) sau volumul masic, rămân aceleași în fiecare jumătate.

Temperatura unui sistem în echilibru termic^⁠(d) este aceeași cu temperatura oricărei părți a acestuia, deci temperatura este o mărime intensivă. Dacă sistemul este împărțit de un perete permeabil la căldură sau la materie, temperatura fiecărui subsistem este identică. În plus, temperatura de fierbere a unei substanțe este o proprietate intensivă. De exemplu, temperatura de fierbere a apei la o presiune de o atmosferă, este de 100 °C indiferent de cantitatea de apă rămasă lichidă.

Orice mărime extensibilă E dintr-o probă poate fi raportată la volumul probei, pentru a deveni „densitatea E” pentru probă. Similar, orice mărime extensibilă E poate fi raportată la masa probei, pentru a deveni „E masică” a probei. Mărimile extensibile E care au fost raportate la numărul de moli din proba lor sunt denumite „E molare”.

Distincția între proprietățile intensive și extensive are unele utilizări teoretice. De exemplu, în termodinamică starea unui sistem compresibil simplu este complet precizată de două proprietăți independente, intensive, împreună cu o proprietate extensibilă, cum ar fi masa. Alte proprietăți intensive sunt derivate din acele două variabile intensive.

Exemple de proprietăți intensive sunt:^[2][3][6]

O proprietate extensivă este o mărime fizică a cărei valoare este proporțională cu mărimea sistemului pe care îl descrie,^[1][9] sau cu cantitatea de materie din sistem. De exemplu, masa unei probe este o mărime extensivă; depinde de cantitatea de substanță. Mărimea intensivă aferentă este densitatea, care este independentă de cantitate. Densitatea apei este de aproximativ 1 g/mL indiferent dacă se ia în considerare o picătură de apă sau o piscină, dar masa este diferită în cele două cazuri.

Raportarea unei proprietăți extensive la o altă proprietate extensivă dă în general o valoare intensivă. De exemplu, masa (extensivă) raportată la volum (extensiv) dă densitatea (intensivă).^[10]

Exemple de proprietăți extensive sunt:^[2][3][6]

• Aurel Millea, Dan Mihai Ștefănescu Reflecții asupra sistemului internațional de mărimi și unități (SI): proprietăți, clasificări, reprezentări grafice, București: Simpozionul din cadrul manifestărilor prilejuite de cea de a 60-a aniversare a înființării Institutului Național de Metrologie în România, 2011-11-18, accesat 2024-06-23</ref>

	Portal Fizică
	Portal Chimie

• en Suresh. „What is the difference between intensive and extensive properties in thermodynamics?”. Callinterview.com. Accesat în 7 aprilie 2024.