Τι είναι μια εκτεταμένη ιδιοκτησία;

Στη φυσική και τη χημεία, μια εκτεταμένη ιδιότητα μιας ουσίας είναι μια ιδιότητα που εξαρτάται από την ποσότητα αυτής της ουσίας σε ένα φυσικό σύστημα. Αντίθετα, οι εντατικές ιδιότητες δεν έχουν καμία εξάρτηση από την ποσότητα του υλικού στο σύστημα – οι έντονες ιδιότητες μιας ουσίας δεν θα αλλάξουν ανεξάρτητα από το πόση είναι. Τα δημοφιλή παραδείγματα των εκτεταμένων ιδιοτήτων μιας ουσίας περιλαμβάνουν τη μάζα και τον όγκο της.

Ένα από τα πιο βασικά παραδείγματα των διαφορών μεταξύ των εκτεταμένων ιδιοτήτων και των εντατικών ιδιοτήτων μπορεί να βρεθεί στην ιδιότητα της πυκνότητας. Η πυκνότητα ενός αντικειμένου μπορεί να βρεθεί διαιρώντας τη μάζα ενός αντικειμένου με τον όγκο του. Η μάζα και ο όγκος του λέγεται ότι είναι εκτεταμένες ιδιότητες επειδή εξαρτώνται από την ποσότητα του υλικού στο αντικείμενο – όσο περισσότερο υλικό, τόσο μεγαλύτερη είναι η μάζα και ο όγκος. Υποθέτοντας ωστόσο ότι η σύνθεση του αντικειμένου είναι ομοιόμορφη, η πυκνότητα θα παραμείνει ίδια ανεξάρτητα από το μέγεθος.

Ένας απλός τρόπος για να θυμάστε τις διαφορές μεταξύ μιας εντατικής ιδιότητας και μιας εκτεταμένης ιδιότητας είναι ότι όταν συνδυάζονται δύο πανομοιότυπα συστήματα, οι εντατικές ιδιότητες θα παραμείνουν ίδιες ενώ μια εκτεταμένη ιδιότητα θα διπλασιαστεί. Για παράδειγμα, η σύνδεση δύο πανομοιότυπων δοχείων αερίου με το ίδιο περιεχόμενο θα διπλασίαζε τη μάζα του συστήματος, η οποία είναι μια εκτεταμένη ιδιότητα. Η πίεση στο εσωτερικό των δοχείων είναι έντονη και θα παραμείνει η ίδια.

Στη θερμοδυναμική, η εσωτερική ενέργεια, η εντροπία, η ελεύθερη ενέργεια Gibbs και η ενθαλπία λέγεται ότι είναι εκτεταμένες ιδιότητες. Οι ποσότητες τους εξαρτώνται από το μέγεθος του θερμοδυναμικού συστήματος. Αυτές οι τιμές δεν πρέπει να συγχέονται με την ειδική ενέργεια, την ειδική εντροπία, τη συγκεκριμένη ελεύθερη ενέργεια Gibbs ή την ειδική ενθαλπία, οι οποίες είναι εντατικές.

Γενικά, μια εκτεταμένη ιδιοκτησία διαιρούμενη με μια άλλη εκτεταμένη ιδιοκτησία θα έχει ως αποτέλεσμα μια εντατική ιδιοκτησία. Η πυκνότητα, που εκφράζεται ως ο λόγος της μάζας προς τον όγκο, είναι ένα παράδειγμα. Οι ειδικές ιδιότητες στη θερμοδυναμική είναι επίσης έντονες. Για παράδειγμα, η ειδική θερμοχωρητικότητα μιας ουσίας μπορεί να εκφραστεί ως ο λόγος της θερμοχωρητικότητας της ουσίας προς τη μάζα της ουσίας.

Συχνότερα υπάρχει σύγχυση όσον αφορά τις διαφορές μεταξύ των εκτεταμένων ιδιοτήτων και των εντατικών ιδιοτήτων, αλλά υπάρχει επίσης σύγχυση μεταξύ των εκτεταμένων ιδιοτήτων και των αντιλήψεων του συστήματος. Μια αντίληψη για ένα συγκεκριμένο σύστημα περιγράφει τις σκέψεις ενός παρατηρητή για μια αφηρημένη έννοια, όπως το χρώμα ή η μυρωδιά. Σε αντίθεση με μια αφηρημένη έννοια, μια εκτεταμένη ιδιότητα μπορεί να ποσοτικοποιηθεί και να μετρηθεί.