Propiedades intensivas y extensivas de la materia

Propiedades intensivas y extensivas de la materia

¿Cuáles son las propiedades intensivas y extensivas de la materia?

Las propiedades intensivas y extensivas de la materia son las características que la describen, como la masa, el volumen, la densidad o la temperatura.

Las propiedades intensivas son aquellas que permanecerán sin cambios incluso si la cantidad de material varía. Mientras que las propiedades extendidas varían según la cantidad de materia en un cuerpo.

Recordemos que materia es todo lo que nos rodea y que ocupa espacio, como el oxígeno, el agua, las rocas, los seres vivos, etc.

Propiedades intensivas de la materia

Las propiedades intensivas de la materia se definen como aquellas que no dependen de la cantidad de materia en un cuerpo.

Esto significa que seguirán siendo los mismos aunque varíe la cantidad de materia en un cuerpo. Es decir, la masa o el volumen pueden variar y la propiedad no se verá alterada.

Entre las propiedades intensivas destacan las siguientes.

Densidad

Es la relación entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa. En otras palabras, es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, expresada en unidades de masa (kg o gr) y volumen (m3 o centímetros3). Por lo tanto, su unidad de medida es kg/m3 o g/cm3 .

La densidad de un cuerpo siempre será la misma independientemente de su masa, por lo que es una propiedad intensiva.

Un ejemplo sería la densidad del hierro, que es de 7,874 g/cm3. Esto significa que el hierro contiene 7,874 gramos de materia por centímetro cúbico, independientemente de la cantidad de hierro que midamos.

Véase también Densidad

Temperatura

La temperatura es una cantidad que expresa la cantidad de energía cinética de un cuerpo. Se mide en grados Celsius o Celsius. (°C).

La temperatura es una propiedad intensiva porque no variará incluso si varía la cantidad de materia.

Un ejemplo común es que si hierves agua, la temperatura será la misma (100°C) ya sea un litro o 50 litros de agua.

Ver también Temperatura

Tensión superficial

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Es la capacidad de los cuerpos en estado líquido de no aumentar su superficie. Esto se logra porque logran resistir las fuerzas que se les aplican y las moléculas que los componen se mantienen unidas. Esta capacidad no varía aunque cambie la cantidad de materia, por lo que es una propiedad intensiva.

Por ejemplo, cuando usamos un gotero, la tensión superficial es lo que hace que el líquido caiga en una gota, no en un chorro, porque la tensión hace que las moléculas que forman la gota permanezcan juntas.

Elasticidad

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La elasticidad es una cantidad que mide la capacidad de un cuerpo para deformarse una vez que se le ha aplicado una fuerza. No importa el tamaño del cuerpo o su cantidad de material, su elasticidad siempre será la misma y por eso es una propiedad intensiva.

Por ejemplo, una goma elástica para hacer ejercicio tendrá la misma elasticidad tanto si la usamos entera como si la cortamos por la mitad.

Temperatura de fusión

Es la temperatura a la que un cuerpo en estado sólido cambia al estado líquido. Se mide en grados centígrados (°C).

Es una propiedad intensiva porque la temperatura de fusión no varía aunque varíe la cantidad de dicho elemento. Cabe señalar que cada material tiene su propia temperatura de fusión.

Por ejemplo, el punto de fusión del agua es 0°C. Si tenemos un kilo de hielo o una tonelada de hielo, tendremos que llevar esa cantidad de materia a 0 grados centígrados para que pueda pasar a estado líquido.

Temperatura de ebullición

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Es la temperatura a la que un cuerpo pasa del estado líquido al estado gaseoso. Se mide en grados centígrados (°C).

La temperatura de ebullición es una cantidad que no cambia, independientemente de la cantidad de materia en el cuerpo. Y al igual que la temperatura de fusión, cada material hierve a una temperatura específica.

Por ejemplo, la temperatura de ebullición del agua es de 100°C, no importa si estamos hirviendo una taza de agua o 50 litros.

Resistividad

La resistividad es la cantidad que mide la capacidad de un cuerpo para resistir el paso de la corriente eléctrica. Se mide en ohmímetro (ohm m).

La medida de la resistividad de un material es siempre la misma aunque varíe su cantidad, por lo que es una propiedad intensiva.

Por ejemplo, la resistividad del aluminio siempre será de 8,90 x 10-8 ohm m, aunque la cantidad sea un gramo o un kilo.

Conductividad térmica

Es una cantidad que mide la capacidad de un cuerpo para transferir calor a otro cuerpo o a su entorno. Se mide en Watts sobre Kelvin por metro (W/km).

Es una propiedad intensiva porque la cantidad de materia en un cuerpo puede variar, pero su conductividad será la misma.

Por ejemplo, la conductividad térmica de un diamante es de 2300 W/km, ya sea un diamante pequeño o grande.

Calor especifico

Es la medida que expresa la cantidad de calor que necesita un cuerpo para aumentar un grado su temperatura. Se mide en Joules sobre kilogramos por Kelvin (J/kg.K) o en calorías por gramo grado centígrado (cal/gr.C).

Se necesita la misma cantidad de calor específico para un cuerpo, incluso si su masa varía. Por lo tanto, es una propiedad intensiva.

Por ejemplo, el calor específico del oro es 0,0308 cal.gr.°C. Esto se aplica a una moneda de oro o una tonelada.

Volumen específico

Se refiere al volumen que ocupa una unidad de masa de un cuerpo. Es decir, es la medida espacial de un cuerpo en gramos o kilogramos. Se mide en metros cúbicos sobre kg (m3/kg) o centímetro cúbico sobre gramos (cm3/gramo).

La cantidad de materia no influye en el volumen específico de un cuerpo y por ello es una propiedad intensiva.

Por ejemplo, el volumen específico de agua siempre será 0.001 m3 / kg cualquiera que sea su cantidad.

Viscosidad

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Es propiedad de los cuerpos resistir la fluidez. Por tanto, cuando observamos que un determinado fluido es espeso, lo que vemos es una expresión de su viscosidad. Esta propiedad no cambia aunque varíe la cantidad de materia, por lo que es una propiedad intensiva.

La unidad de medida de la viscosidad es el newton-segundo por metro cuadrado (Ns/mde ellos).

Un ejemplo de viscosidad es el aceite de motor, que tiene una viscosidad de 0,03 (N·s)/mde ellos a una temperatura de 20°C, da igual que sea un litro de aceite o 5 litros.

Propiedades extendidas del material

Las propiedades extendidas de la materia se definen como aquellas que dependen de la cantidad de materia en un cuerpo.

Cuanto mayor sea la masa o el cuerpo o sistema, mayor será la proporción de esta propiedad. Esto quiere decir que las propiedades extensivas no son fijas, varían según la cantidad de materia.

Además, las propiedades extendidas son aditivas, lo que significa que se pueden sumar. Por ejemplo, si a un litro de agua se le añade otro litro del mismo líquido, serán dos litros de agua. En este caso, el volumen de agua ha sido agregado o sumado.

Estas son las propiedades extensivas más importantes de la materia.

Masa

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La masa es la cantidad que expresa la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Su unidad de medida es el kilogramo (kg.).

La masa está determinada, entre otros factores, por el número de moléculas en un cuerpo. Cuantas más moléculas haya, más masa tendrá el cuerpo.

Un ejemplo para ilustrar la masa como una propiedad extensiva es que si tomamos un saco de arena de 5 kilogramos y le quitamos la mitad del contenido, la masa del saco habrá disminuido.

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Resistencia eléctrica

Es propiedad de los cuerpos impedir el paso de corriente en un circuito eléctrico y su unidad de medida es el ohm (Ohm). La resistencia eléctrica varía con la cantidad de material, por lo que es una propiedad extendida. En esto se diferencia de la resistividad eléctrica, que es una propiedad intensiva que depende del tipo de material y no de su cantidad.

Por ejemplo, la resistencia eléctrica de un metro de cable es diferente a la resistencia de un cable de 10 metros.

Carga eléctrica

La carga eléctrica es la propiedad de los sistemas para atraer o repeler otros cuerpos. La unidad de medida de la carga es el Culombio (C). Esta es una propiedad extensiva porque depende de la cantidad de masa de los cuerpos.

Por ejemplo, una partícula con dos cargas positivas tiene más influencia en su entorno que la misma partícula con una sola carga positiva.

El volumen

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El volumen es la medida espacial de un cuerpo tridimensional. Su unidad de medida según el Sistema Internacional de Unidades es el metro cúbico (m3) y en el sistema decimal es el litro, que equivale a 0,001 m3una milésima parte de un metro cúbico.

La variación de la cantidad de materia implica una modificación del volumen del cuerpo, es pues una propiedad extensiva.

Por ejemplo, si tenemos 100 metros cúbicos de agua en una piscina y tomamos 25 metros cúbicos, el volumen ahora es de 75 metros cúbicos.

Capacidad térmica

Se refiere a la cantidad de calor que necesita un cuerpo para cambiar su temperatura. Su unidad de medida es el joule por kelvin J/K.

Cuanto mayor es la cantidad de material, más calor se necesita, por lo que la capacidad calorífica varía.

Por ejemplo, necesitamos más capacidad calorífica para calentar una olla de sopa que para calentar una taza de sopa.

Largo

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La longitud es una magnitud o medida de distancia. Su unidad de medida es el metro (m).

Un cambio en la cantidad de masa implica un aumento o disminución de longitud, por lo que es una propiedad extensiva.

Por ejemplo, si una varilla de madera tiene tres metros de largo y cortamos una sección de 30 centímetros, ahora la longitud de la varilla es de 2,70 m.

Número de moléculas

Cada cuerpo tiene un cierto número de moléculas dependiendo de su masa. Cuanto mayor es la masa, mayor es el número de moléculas. Esta variación es lo que la convierte en una propiedad extensiva.

Por ejemplo, en un kilo de harina hay más moléculas que en medio kilo.

Entropía

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La entropía es el grado de desorden en un sistema. Su sistema de medida es el joule por kelvin (J/K). Cuanto más grande es el sistema, mayor es la entropía. Esto la convierte en una propiedad extensiva, ya que el tamaño del sistema influye en su grado de desorden.

Por ejemplo, en el océano, el grado de entropía es mayor que en una colmena.

Entalpía

Es la cantidad de energía que un sistema intercambia con su entorno, ya sea porque cede energía, o porque la toma. Su unidad de medida es el julio (J). El número de julios varía según el cuerpo libere o absorba energía, por lo que es una propiedad extensiva.

Por ejemplo, si ponemos una taza de detergente para ropa en un galón de agua, se libera más calor que si ponemos una cucharada del mismo detergente.

Ver también:

  • propiedades materiales
  • Estados de materia