In den physischen Wissenschaften, ein intensives Eigentum (hat auch ein Hauptteil-Eigentum, intensive Menge oder intensive Variable genannt), ist eine physikalische Eigenschaft eines Systems, das von der Systemgröße oder dem Betrag des Materials im System nicht abhängt: Es ist Skala invariant.

Im Vergleich ist ein umfassendes Eigentum (auch umfassende Menge, umfassende Variable oder umfassender Parameter) dasjenige, das für unabhängige, aufeinander nichtwirkende Subsysteme zusätzlich ist. Es ist im Wert vom Material im System direkt proportional.

Zum Beispiel ist Dichte ein intensives Eigentum einer Substanz, weil sie vom Betrag dieser Substanz nicht abhängt; Masse und Volumen, die Maßnahmen des Betrags der Substanz sind, sind umfassende Eigenschaften. Im Allgemeinen das Verhältnis von zwei umfassenden Eigenschaften (wie Masse und Volumen), dass Skala ebenso Skala-invariant, und folglich ein intensives Eigentum (wie Dichte) ist.

Es gibt auch gemessene physikalische Eigenschaften, die weder intensiv noch umfassend sind. Sieh #Counter-examples unten.

Intensive Eigenschaften

Ein intensives Eigentum ist eine physische Menge, deren Wert vom Betrag der Substanz nicht abhängt, für die es gemessen wird. Zum Beispiel ist die Temperatur eines Systems im Thermalgleichgewicht dasselbe als die Temperatur jedes Teils davon. Wenn das System geteilt wird, ist die Temperatur jedes Subsystems identisch. Dasselbe gilt für die Dichte eines homogenen Systems: Wenn das System, die Masse und die Volumen-Änderung im identischen Verhältnis entzweit wird und die Dichte unverändert bleibt.

Gemäß dem Zustandpostulat, für ein genug einfaches System, sind nur zwei unabhängige intensive Variablen erforderlich, um den kompletten Staat eines Systems völlig anzugeben. Andere intensive Eigenschaften können aus den zwei bekannten Werten abgeleitet werden.

Einige intensive Eigenschaften, wie Viskosität, sind empirische makroskopische Mengen und sind für äußerst kleine Systeme nicht wichtig.

Vereinigte intensive Eigenschaften

Es gibt vier Eigenschaften in jedem thermodynamischen System, zwei intensive und zwei umfassende.

Wenn eine Reihe von Rahmen intensive Eigenschaften und ein anderer Satz ist, sind umfassende Eigenschaften, dann ist die Funktion ein intensives Eigentum wenn für alle,

Es, folgt zum Beispiel, dem das Verhältnis von zwei umfassenden Eigenschaften ist ein intensives Eigentum - (intensive) Dichte ist der Masse (umfassend) geteilt durch (das umfassende) Volumen gleich.

Das Verbinden Systemen

Lassen Sie dort, ein System oder Stück der Substanz vom Betrag M und ein anderes Stück der Substanz b vom Betrag M zu sein, die ohne Wechselwirkung verbunden werden kann. [Zum Beispiel, löst sich Leitungs- und Zinnvereinigung ohne Wechselwirkung, aber Kochsalz in Wasser auf, und die Eigenschaften der resultierenden Lösung sind nicht eine einfache Kombination der Eigenschaften seiner Bestandteile.] Lassen V eine intensive Variable sein. Der Wert der Variable V entsprechend der ersten Substanz ist V, und der Wert von V entsprechend der zweiten Substanz ist V. Wenn die zwei Stücke a und b zusammengestellt werden, ein Stück der Substanz "a+b" des Betrags M = m+m bildend, dann ist der Wert ihrer intensiven Variable V:

der ein belasteter bösartiger ist. Weiter, wenn V = V dann V = V = V, d. h. die intensive Variable des Betrags unabhängig ist. Bemerken Sie, dass dieses Eigentum nur so lange andere Variablen hält, von denen die intensive Variable abhängt, bleiben unveränderlich.

In einem thermodynamischen System, das aus zwei monatomic idealem Benzin, a und b zusammengesetzt ist, wenn das zwei Benzin gemischt wird, ist die Endtemperatur T

ein belasteter bösartiger, wo die Zahl von Partikeln in Benzin i ist, und die entsprechende Temperatur ist.

Bemerken Sie, dass Sie die Beträge in derselben Einheit messen müssen, die verwendet wurde, um das intensive Eigentum vom umfassenden Eigentum zu berechnen. So, wenn Sie Dichte interpolieren, müssen Sie die Eigenschaften im Volumen messen, weil Dichte Masse pro Volumen ist. Die Formel hat keinen Sinn, wenn Sie die Eigenschaften in der Masse (Kg) messen.

Beispiele

Beispiele von intensiven Eigenschaften schließen ein:

• Temperatur
• chemisches Potenzial
• Dichte (oder spezifisches Gewicht)
• Viskosität
• Geschwindigkeit
• elektrischer spezifischer Widerstand
• geisterhafte Absorptionsmaxima (in der Lösung)
• spezifische Energie
• spezifische Hitzekapazität
• Härte
• Schmelzpunkt und Siedepunkt
• Druck
• Dehnbarkeit
• Elastizität
• Geschmeidigkeit
• Magnetisierung
• Konzentration

Umfassende Eigenschaften

Ein umfassendes Eigentum wird durch das IUPAC Grüne Buch als eine physische Menge definiert, die die Summe der Eigenschaften von getrennten aufeinander nichtwirkenden Subsystemen ist, die das komplette System zusammensetzen. Der Wert solch eines zusätzlichen Eigentums ist zur Größe des Systems proportional, das es, oder zur Menge der Sache im System beschreibt.

Umfassende Eigenschaften sind die Kopien von intensiven Eigenschaften, die zu einem besonderen Subsystem inner sind. Das Teilen eines Typs des umfassenden Eigentums durch einen verschiedenen Typ des umfassenden Eigentums wird im Allgemeinen einen intensiven Wert geben. Zum Beispiel gibt Masse (umfassend) geteilt durch (das umfassende) Volumen (intensive) Dichte.

Vereinigte umfassende Eigenschaften

Wenn eine Reihe von Rahmen intensive Eigenschaften ist und ein anderer Satz umfassende Eigenschaften sind, dann ist die Funktion ein umfassendes Eigentum wenn für alle,

So sind umfassende Eigenschaften homogene Funktionen (vom Grad 1) in Bezug darauf. Es folgt aus dem homogenen Funktionslehrsatz von Euler das

wo die partielle Ableitung mit allen Rahmen genommen wird, die außer unveränderlich sind. Das gegenteilige ist auch - jede Funktion wahr, die der obengenannten Beziehung folgt, wird umfassend sein.

Beispiele

Beispiele von umfassenden Eigenschaften schließen ein:

• Energie
• Wärmegewicht
• Energie von Gibbs
• Masse
• Partikel-Zahl
• Schwung
• Zahl von Maulwürfen
• Volumen
• Gebiet
• elektrische Anklage

Zusammenhängende umfassende und intensive Eigenschaften

Obwohl nicht wahr für alle physikalischen Eigenschaften es mehrere Eigenschaften gibt, die entsprechende umfassende und intensive Analoga haben, von denen viele thermodynamische Eigenschaften sind. Beispiele solcher umfassenden thermodynamischen Eigenschaften, die von der Größe des thermodynamischen fraglichen Systems abhängig sind, schließen Band (V), innere Energie (U), enthalpy (H), Wärmegewicht (S), Gibbs freie Energie (G), Helmholtz freie Energie (A) ein, und heizen Kapazitäten (C und C) (im Sinne der Thermalmasse). Bemerken Sie, dass die Hauptsymbole dieser umfassenden thermodynamischen Eigenschaften gezeigt hier Großbuchstaben sind. Abgesehen vom Band (V) sind diese umfassenden Eigenschaften vom Betrag des Materials (Substanz) im thermodynamischen fraglichen System abhängig.

Für homogene Substanzen diese umfassenden thermodynamischen Eigenschaften hat jeder analoge intensive thermodynamische Eigenschaften, die auf pro Massenbasis ausgedrückt werden können, und die entsprechenden intensiven Eigentumssymbole die Briefe der unteren Umschaltung des entsprechenden umfassenden Eigentums sein würden. Beispiele von intensiven thermodynamischen Eigenschaften, die auf der Größe des thermodynamischen fraglichen Systems unabhängig sind und den umfassenden analog sind, die oben erwähnt sind, schließen spezifischen Band (v), spezifische innere Energie (u), spezifischer enthalpy (h), spezifisches Wärmegewicht (E), spezifischer Gibbs freie Energie (g), spezifischer Helmholtz freie Energie (a), und spezifische Hitzekapazitäten (c und c, manchmal einfach genannt spezifische Hitze) ein. Diese intensiven thermodynamischen Eigenschaften sind effektiv materielle Eigenschaften, die an einem Punkt in einem thermodynamischen System oder an einem Punkt im Raum in einer bestimmten Zeit gültig sind. Diese intensiven Eigenschaften sind von den Bedingungen an diesem Punkt wie Temperatur, Druck und materielle Zusammensetzung abhängig, aber werden abhängig von der Größe eines thermodynamischen Systems oder auf dem Betrag des Materials im System nicht betrachtet. Sieh den Tisch unten. Spezifisches Volumen ist Volumen pro Masse, das Gegenstück der Dichte, die Masse pro Volumen gleichkommt.

: * l = Liter, J = Joule

: ** spezifische Eigenschaften, die auf pro Massenbasis ausgedrückt sind

: *** Spezifisches Volumen ist das Gegenstück der Dichte.

Wenn ein Molekulargewicht für die Substanz zugeteilt werden kann, oder die Zahl von Maulwürfen im System bestimmt werden kann, dann kann jeder dieser thermodynamischen Eigenschaften auf pro Maulwurf-Basis ausgedrückt werden. Diese intensiven Eigenschaften konnten nach den analogen umfassenden Eigenschaften, aber mit dem Wort "Mahlzahn" genannt werden, der ihnen vorangeht; so Mahlzahn-Volumen, Mahlzahn innere Energie, Mahlzahn enthalpy, Mahlzahn-Wärmegewicht, usw. Obwohl dieselben kleinen Briefe als in den analogen spezifischen Eigenschaften verwendet werden können, die anzeigen, dass sie manchmal intensiv sind, sind die entsprechenden Großbuchstaben verwendet (und verstanden worden, auf pro Maulwurf-Basis zu sein), und dort scheint, nicht Symbol-Tagung für diese Mahlzahn-Eigenschaften allgemein vereinbart zu sein. Ein weithin bekanntes Mahlzahn-Volumen ist das eines idealen Benzins an STP (Standardtemperatur und Druck); dieses Mahlzahn-Volumen = 22.41 Liter pro Maulwurf. Mahlzahn Gibbs freie Energie wird allgemein chemisches Potenzial genannt, das durch μ symbolisiert ist, wenn besonders es einen teilweisen Mahlzahn Gibbs freie Energie μ für einen Bestandteil i in einer Mischung bespricht.

Gegenbeispiele

Es gibt gemessene physikalische Eigenschaften, die weder intensiv noch umfassend sind. Zum Beispiel ist der elektrische Widerstand von zwei Widerständen die Summe ihrer zwei Widerstände nur, wenn die Widerstände der Reihe nach, aber nicht verbunden werden, wenn sie in der Parallele verbunden werden. Der elektrische Widerstand von unabhängigen aufeinander nichtwirkenden Widerständen (Subsysteme) ist deshalb im Allgemeinen nicht zusätzlich, und elektrischer Widerstand ist nicht ein umfassendes Eigentum. Noch es ist intensiv, weil der Widerstand der zwei Widerstände im Allgemeinen nicht gleich ist, selbst wenn sie aus demselben Material bei derselben Temperatur und Druck bestehen.

Ein anderes Gegenbeispiel ist invariant Masse in der speziellen Relativität, die für Subsysteme in der Bewegung hinsichtlich einander nicht zusätzlich ist. Masse von Invariant ist deshalb nicht eine umfassende Menge, noch es ist eine intensive Menge.