Обширни характеристики и примери



на обширни свойства са тези, които зависят от размера или частта от въпроса, който се разглежда. Междувременно интензивните свойства са независими от размера на материята; следователно те не се променят при добавяне на материал.

Сред най-емблематичните екстензивни свойства са масата и обемът, тъй като количеството материал, който трябва да се разглежда, се променя. Подобно на други физични свойства, те могат да бъдат анализирани без химическа промяна.

Измерването на физическо свойство може да промени разположението на материята в пробата, но не и структурата на нейните молекули.

Също така, обширните величини са добавъчни, т.е. те могат да бъдат добавени. Ако се разгледа физическа система, състояща се от няколко части, стойността на обширна величина в системата ще бъде сумата от стойността на обширната величина в различните части от нея..

Те са примери за обширни свойства: тегло, сила, дължина, обем, маса, топлина, мощност, електрическо съпротивление, инерция, потенциална енергия, кинетична енергия, вътрешна енергия, енталпия, Свободна енергия на Гибс, ентропия, калоричен капацитет при постоянен обем или калоричен капацитет при постоянно налягане.

Имайте предвид, че в термодинамичните изследвания обикновено се използват обширни свойства. Въпреки това, когато се определя идентичността на дадено вещество, те не са много полезни, тъй като 1g от X не е физически различен от 1g от Y. За да ги разграничим, е необходимо да се разчита на интензивните свойства на X и Y..

индекс

  • 1 Характеристики на обширни свойства
    • 1.1 Те са адитивни
    • 1.2 Математически отношения между тях
  • 2 Примери
    • 2.1 Маса
    • 2.2 Маса и тегло
    • 2.3 Дължина
    • 2.4 Обем
    • 2.5 Сила
    • 2.6 Енергия
    • 2.7 Кинетична енергия
    • 2.8 Потенциална енергия
    • 2.9 Еластична потенциална енергия
    • 2.10 Топлина
  • 3 Препратки

Характеристики на обширни свойства

Те са добавки

Една обширна собственост е добавка към нейните части или подсистеми. Система или материал може да бъде разделена на подсистеми или части и обширното разгледано свойство може да бъде измерено във всяко от посочените обекти.

Стойността на обширната собственост на системата или на пълния материал е сумата от стойността на обширната собственост на страните.

Въпреки това, Redlich посочи, че разпределението на имот като интензивно или екстензивно може да зависи от начина, по който са организирани подсистемите и дали има взаимодействие между тях..

Следователно стойността на екстензивно свойство на системата като сума от стойността на екстензивната собственост в подсистемите може да бъде опростяване..

Математическа връзка между тях

Променливи като дължина, обем и маса са примери за основни количества, които са обширни свойства. Приспаднатите суми са променливи, които се изразяват като комбинация от приспаднати суми.

Ако разделите фундаментално количество като масата на разтвореното вещество в разтвор между друго основно количество, като обема на разтвора, получавате приспаднато количество: концентрацията, която е интензивна собственост.

Като цяло, ако една обширна собственост е разделена между други обширни имоти, се получава интензивен имот. Докато, ако обширна собственост се умножи по обширна собственост, се получава обширна собственост.

Това е случаят с потенциалната енергия, която е екстензивна собственост, тя е продукт на умножението на три екстензивни свойства: маса, гравитация (сила) и височина..

Обширната собственост е свойство, което се променя с промяната на количеството материя. Ако се добави материя, има увеличение на две обширни свойства като маса и обем.

Примери

маса

Това е обширно свойство, което е мярка за количеството на веществото в проба от всеки материал. Колкото по-голяма е масата, толкова по-голяма е силата, необходима за нейното движение.

От молекулярна гледна точка, колкото по-голяма е масата, толкова по-голямо е натрупването на частици, които изпитват физически сили.

Маса и тегло

Масата на едно тяло е еднаква навсякъде на Земята; докато теглото му е мярка за силата на гравитацията и варира в зависимост от разстоянието до центъра на Земята. Тъй като масата на тялото не се променя с нейното положение, масата е обширно свойство, по-фундаментално от теглото си.

Основната единица на масата в системата SI е килограмът (kg). Килограмът се определя като масата на цилиндър от платиново-иридиум, съхраняван в свод на Севр, близо до Париж.

1000 g = 1 kg

1000 mg = 1 g

1000000 μg = 1 g

дължина

Това е обширно свойство, което се дефинира като измерение на линия или тяло, като се има предвид разширяването му по права линия.

Дължината също се определя като физическа величина, която позволява да се маркира разстоянието, разделящо две точки в пространството, което може да бъде измерено, съгласно международната система, с уреда за измерване..

обем

Това е обширно свойство, което показва пространството, заето от тяло или материал. В метричната система обемите обикновено се измерват в литри или милилитри.

1 литър е равен на 1000 cm3. 1 ml е 1 cm3. В международната система основната единица е кубичният метър, а кубичният дециметър замества метричната единица литър; това е един дм3 е равна на 1 L.

сила

Това е способността да се извършва физическа работа или движение, както и способността да се държи тялото или да се противопостави на натиска. Това екстензивно свойство има ясни ефекти за големи количества молекули, тъй като разглеждане на отделни молекули, те никога не са неподвижни; те винаги се движат и вибрират.

Има два вида сили: тези, които действат в контакт и тези, които действат от разстояние.

Нютон е единица сила, дефинирана като сила, приложена към тяло с маса 1 килограм, съобщава ускорение от 1 метър в секунда на квадрат.

мощност

Това е способността на материята да произвежда работа под формата на движение, светлина, топлина и др. Механичната енергия е комбинацията от кинетична енергия и потенциална енергия.

В класическата механика се казва, че тялото работи, когато променя състоянието на движение на тялото.

Молекулите или всеки вид частици винаги имат свързани нива на енергия и са способни да извършват работа с подходящите стимули.

Кинетична енергия

Това е енергията, свързана с движението на обект или частица. Частиците, въпреки че са много малки и следователно имат малка маса, пътуват със скорости, които се допират до тази на светлината. Тъй като тя зависи от масата (1 / 2mV2), тя се счита за обширна собственост.

Кинетичната енергия на системата във всеки момент от времето е проста сума от кинетичните енергии на всички маси, присъстващи в системата, включително кинетичната енергия на въртене..

Пример за това е слънчевата система. В центъра на масата слънцето е почти неподвижно, но планетите и планетоидите се движат около него. Тази система служи като вдъхновение за планетарния модел на Бор, в който ядрото представлява слънцето, а електроните - планетите..

Потенциална енергия

Независимо от силата, която я създава, потенциалната енергия, която притежава една физическа система, представлява енергията, съхранена в нейната позиция. В рамките на една химическа система всяка молекула има своя собствена потенциална енергия, така че е необходимо да се вземе предвид средната стойност.

Понятието за потенциална енергия е свързано със силите, които действат върху системата, за да я преместят от една позиция на друга в друга.

Пример за потенциална енергия е фактът, че кубче лед попада на земята с по-малко енергия в сравнение с твърд блок лед; Освен това, силата на удара зависи и от височината, в която телата са хвърлени (разстояние).

Еластична потенциална енергия

Тъй като пружината е опъната, се наблюдава, че е необходимо по-голямо усилие за увеличаване на степента на опъване на пружината. Това се дължи на факта, че се създава сила в пружината, която се противопоставя на деформацията на пружината и има тенденция да я върне в първоначалната си форма..

Казва се, че потенциалната енергия (потенциалната еластична енергия) се натрупва в рамките на пролетта.

топлина

Топлината е форма на енергия, която винаги тече спонтанно от телата с най-високо калорично съдържание в телата с най-ниско калорично съдържание; от най-горещите до най-студените.

Топлината не е субект като такъв, това, което съществува, е пренос на топлина, от сайтове с по-високи температури до места с по-ниска температура.

Молекулите, които образуват система, вибрират, въртят се и се движат, пораждайки средна кинетична енергия. Температурата е пропорционална на средната скорост на молекулите в движение.

Количеството на прехвърлената топлина обикновено се изразява в джоул и също се изразява в калории. Съществува еквивалентност между двете единици. Калорията е равна на 4,184 джаула.

Топлината е обширна собственост. Въпреки това, специфичната топлина е интензивно свойство, определено като количеството топлина, което е необходимо за повишаване на температурата на 1 грам вещество с градус Целзий..

Така специфичната топлина варира за всяко вещество. И какво е последствието? В количеството енергия и време, което е необходимо, за да се загрее същият обем от две вещества.

препратки

  1. Helmenstine, Anne Marie, Ph.D. (15 октомври 2018 г.). Разликата между интензивни и обширни свойства. Изтеглено от: thoughtco.com
  2. Тексаска образователна агенция (TEA). (2018). Свойства на материята. Изтеглено от: texasgateway.org
  3. Wikipedia. (2018). Интензивни и обширни свойства. Изтеглено от: en.wikipedia.org
  4. Фондация CK-12. (19 юли 2016 г.). Обширни и интензивни свойства. Химия LibreTexts. Изтеглено от: chem.libretexts.org