Интензивни свойства: характеристики и примери

Интензивните свойства са набор от свойства на вещества, които не зависят от размера или количеството на разглежданото вещество. Напротив, обширните свойства са свързани с размера или количеството на разглежданото вещество.

Променливи като дължина, обем и маса са примери за основни количества, които са типични за екстензивни свойства. Повечето от останалите променливи са изведени количества, изразени като математическа комбинация от основните величини.

Пример за изчислено количество е плътността: масата на веществото на единица обем. Плътността е пример за интензивна собственост, така че може да се каже, че интензивните свойства като цяло са изведени количества.

Характерните интензивни свойства са тези, които позволяват идентифицирането на дадено вещество с определена определена стойност от тях, например точката на кипене и специфичната топлина на веществото.

Има общи интензивни свойства, които могат да бъдат общи за много вещества, например цвят. Много вещества могат да споделят един и същи цвят, така че не служи за идентифицирането им; въпреки че може да бъде част от набор от характеристики на вещество или материал.

Характеристики на интензивните свойства

Интензивните свойства са тези, които не зависят от масата или размера на вещество или материал. Всяка от частите на системата има еднаква стойност за всеки от интензивните свойства. Освен това интензивните свойства, поради посочените причини, не са добавки.

Ако обширно свойство на вещество, като например маса, се раздели на друго обширно свойство на веществото, като обем, ще се получи интензивно свойство, наречено плътност.

Скоростта (x / t) е интензивно свойство на материята, произтичащо от разделянето на екстензивно свойство на материя, като пространството, изминато (x), между друго екстензивно свойство на материя като време (t).

От друга страна, ако интензивното свойство на тялото се умножи, като скоростта от масата на тялото (екстензивно свойство), ще се получи количеството движение на тялото (mv), което е обширно свойство.

Списъкът на интензивните свойства на веществата е обширен, включително: температура, налягане, специфичен обем, скорост, точка на кипене, точка на топене, вискозитет, твърдост, концентрация, разтворимост, мирис, цвят, вкус, проводимост, еластичност, повърхностно напрежение, специфична топлина и др.

Примери

Температурата

Това е величина, която измерва топлинното ниво или топлината, която тялото притежава. Всяка субстанция се формира от съвкупност от молекули или динамични атоми, т.е. те се движат и вибрират постоянно.

По този начин те произвеждат определено количество енергия: калорична енергия. Сумата от калорийните енергии, които дадено вещество се нарича термична енергия.

Температурата е мярка за средната топлинна енергия на тялото. Температурата може да бъде измерена въз основа на свойствата на телата да се разширяват в зависимост от количеството им топлинна или топлинна енергия. Най-използваните температурни скали са: Целзий, Фаренхейт и Келвин.

Скалата по Целзий е разделена на 100 градуса, обхватът се състои от точката на замръзване на водата (0 ° C) и нейната точка на кипене (100 ° C).

Скалата във Фаренхейт приема точките, посочени съответно като 32ºF и 212ºF. А частта на келвиновата скала на обекта е температура -273.15 ºC като абсолютната нула (0 K).

Специфичен обем

Специфичният обем се определя като обем, зает от единица маса. Това е количество, обратно на плътност; например, специфичният обем вода при 20 ° C е 0.001002 m3 / kg.

плътност

Тя се отнася до това, колко тежи определен обем, заеман от определени вещества; това е съотношението m / v. Гъстотата на тялото обикновено се изразява в g / cm3.

По-долу са дадени примери за плътността на някои елементи молекули или вещества: -Влак (1.29 x 10-3 g / cm3)

-Алуминий (2.7 g / cm3)

-Бензен (0.879 g / cm3)

Мед (8.92 g / cm3)

-Вода (1 g / cm3)

- Други (19, 3 g / cm3)

- Живак (13, 6 g / cm3).

Имайте предвид, че златото е най-тежко, докато въздухът е най-лек. Това означава, че един куб злато е много по-тежък от един, който се формира хипотетично само от въздуха.

Специфична топлина

Той се определя като количеството топлина, необходимо за повишаване на температурата на единица маса с 1 ° С.

Специфичната топлина се получава чрез прилагане на следната формула: c = Q / m.Δt. Където c е специфична топлина, Q количеството топлина, m масата на тялото и Δt е изменението на температурата. Колкото по-голяма е специфичната топлина на материала, толкова повече енергия трябва да се подава за нагряване.

Като пример за специфични стойности на топлината имаме следното, изразено в J / Kg.ºC и

cal / g.ºC, съответно:

-Al 900 и 0.215

-Cu 387 и 0.092

-Fe 448 и 0.107

-Н 2О 4, 184 и 1, 00

Както може да се заключи от специфичните стойности на топлината, водата има една от най-високите известни специфични стойности на топлина. Това се обяснява с водородни връзки, които се образуват между водни молекули, които имат високо енергийно съдържание.

Високата специфична топлина на водата има жизнено важно значение за регулирането на температурата на околната среда в земята. Без този имот лятото и зимата ще имат по-високи температури. Това също е от значение за регулирането на телесната температура.

разтворимост

Разтворимостта е интензивно свойство, което показва максималното количество разтворимо вещество, което може да бъде включено в разтворител за образуване на разтвор.

Вещество може да бъде разтворено без взаимодействие с разтворителя. Междумолекулярното или междинното привличане между частиците на чистото разтворимо вещество трябва да бъде преодоляно, за да може разтвореното вещество да се разтвори. Този процес изисква енергия (ендотермична).

В допълнение, за отделяне на молекулите от разтворителя е необходимо снабдяване с енергия и по този начин да се включат молекулите на разтвореното вещество. Обаче, енергията се освобождава, когато молекулите на разтвореното вещество взаимодействат с разтворителя, което прави целия процес екзотермичен.

Този факт увеличава разстройството на молекулите на разтворителя, което води до екзотермичен процес на разтваряне на разтворените молекули в разтворителя.

Следните примери за разтворимостта на някои съединения във вода при 20 ° C, изразени в грамове на разтвореното вещество / 100 g вода:

-NaCl, 36.0

-КС1, 34.0

-NaNO ₃, 88

-КС1, 7.4

-AgNO ₃ 222.0

-C 12H 22O ₁₁ (захароза) 203.9

Общи аспекти

Солите, като цяло, повишават тяхната разтворимост във вода при повишаване на температурата. Обаче, NaCl трудно увеличава разтворимостта си при повишаване на температурата. От друга страна, Na2S04 увеличава разтворимостта си във вода до 30 ° С; от тази температура неговата разтворимост намалява.

В допълнение към разтворимостта на твърдото вещество във вода, могат да възникнат множество ситуации за разтворимост; например: разтворимост на газ в течност, течност в течност, газ в газ и др.

Индекс на пречупване

Това е интензивно свойство, свързано с промяната на посоката (пречупването), която лъч светлина преживява при преминаване, например от въздух към вода. Промяната на посоката на светлинния лъч се дължи на факта, че скоростта на светлината е по-голяма във въздуха, отколкото във водата.

Индексът на пречупване се получава с помощта на формулата:

η = c / ν

η представлява коефициентът на пречупване, c представлява скоростта на светлината във вакуум и ν е скоростта на светлината в средата, чийто индекс на пречупване се определя.

Рефракционният индекс на въздуха е 10002926, а на водата - 1330. Тези стойности показват, че скоростта на светлината е по-висока във въздуха, отколкото във водата.

Точка на кипене

Това е температурата, при която вещество променя състоянието си, преминавайки от течно състояние в газообразно състояние. В случай на вода, точката на кипене е около 100 ºC.

Точка на топене

Това е критичната температура, при която веществото преминава от твърдо в течно състояние. Ако точката на топене се приема за равна на точката на замръзване, това е температурата, при която започва преминаването от течно към твърдо състояние. В случай на вода, точката на топене е близка до 0 ° С.

Цвят, мирис и вкус

Те са интензивни свойства, свързани с стимулирането, произвеждано от вещество в сетивата на зрението, миризмата или вкуса.

Цветът на листа от дърво е равен (в идеалния случай) с цвета на всички листа на това дърво. По същия начин миризмата на парфюмна проба е равна на миризмата на цялата бутилка.

Ако изсмуквате парче от портокал, ще усетите същия вкус като яденето на целия портокал.