Las propiedades intensivas y extensivas son las propiedades físicas de la materia donde la estructura química permanece inalterada. Se diferencian en que las propiedades intensivas son independientes de la cantidad de la sustancia, mientras que las propiedades extensivas dependen de la cantidad de material.
Por ejemplo, la densidad es una propiedad intensiva porque es el mismo valor independiente de que estemos frente a un litro de sustancia o a una gota de la misma sustancia. Por otro lado el volumen es una propiedad extensiva, ya que un litro y una gota son diferentes cantidades del material.
Propiedades intensivas
Una propiedad intensiva es una propiedad física que nos permite identificar una sustancia sin importar la cantidad de sustancia que poseemos. La principal característica de las propiedades intensivas es que tienen el mismo valor en cualquier parte del sistema que se mida.
Por ejemplo, si medimos la temperatura del agua en una botella o en un vaso en la misma habitación será la misma, aunque sean diferentes cantidades.
Ejemplos de propiedades intensivas
- Densidad: es la cantidad de masa que se encuentra en un espacio determinado. Se mide en kilogramos por metro cúbico kg/m3. Por ejemplo, la densidad del hierro es 7800 kg/m3.
- Temperatura: es la medida de la energía interna de un cuerpo. Se mide en grados Celsius, (ºC), grados Fahrenheit (ºF) o kelvin (K).
- Punto de fusión: es la temperatura a la cual una sustancia en estado sólido pasa al estado líquido, y viceversa. Por ejemplo, el aluminio se funde a 660ºC, sean 20 gramos o 100 gramos del metal.
- Punto de ebullición: es la temperatura a la cual una sustancia en estado líquido pasa al estado gaseoso. Por ejemplo, el alcohol se evapora a los 78 ºC.
- Gravedad específica: es la relación de la densidad de un material con respecto a la densidad del agua. También se le conoce como densidad relativa, porque compara cuán denso es algo con relación al agua. Por ejemplo, la densidad relativa del aluminio es 2,7.
- Conductancia: es la propiedad de los materiales para describir la facilidad de conducir la electricidad. Se mide en siemens (S).
- Resistividad: es la propiedad de un material para resistir el flujo de electricidad. Depende del material, pero no de su cantidad. Se mide en ohms metro (Ω). Por ejemplo, la resistividad del cobre es menor (1,72 x 10-8 Ω.m) que la madera (108 Ω.m), por eso el cobre es mejor conductor que la madera.
- Conductividad térmica: es la propiedad que tiene un material para conducir el calor. Se mide en watt por metro kelvin (W/m.K). Por ejemplo, la conductividad térmica del plomo es menor que la del cobre, lo que significa que el cobre es mejor conductor del calor.
- Viscosidad: es una propiedad de los fluidos que se manifiesta como la resistencia a fluir. Se mide en Newton segundo por metro cuadrado (N.s/m2. Por ejemplo, la glicerina tiene una viscosidad mayor que el agua, así sea un litro de glicerina o un mililitro.
- Calor específico: es la cantidad de energía que se necesita para subir 1 °C de temperatura de un kilogramo de una sustancia. Se mide como Joules por kilogramo por grado celsius, J/(kg °C). Por ejemplo, el calor específico del agua es 4186 J/(kg°C) y el del oro es 129 J/(kg°C).
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Propiedades extensivas
Una propiedad extensiva es una propiedad física que nos sirve para describir o caracterizar una sustancia que depende de la cantidad del material. La característica principal de una propiedad extensiva es que son aditivas, es decir, se suman los valores de dicha propiedad.
Por ejemplo, la masa es una propiedad extensiva; si juntamos un bloque de hierro de 3 kg y otro de 2 kg, la masa total es 5 kg.
Ejemplos de propiedades extensivas
- Masa: es la medida de la cantidad de materia que contiene un objeto. Se mide en kilogramos (kg).
- Volumen: es la medida de la cantidad de espacio que ocupa un cuerpo. Se mide en litros (L).
- Longitud: es la medida de la dimensión de un objeto. Se mide en metros (m).
- Número de moléculas: es la cantidad de moléculas que conforman un material.
- Capacidad calorífica: es la cantidad de energía que se necesita para subir la temperatura de una sustancia. Se mide en joules por kelvin (J/k). Por ejemplo, si un kilogramo de un material necesita 1000 joules para subir su temperatura en un kelvin, 2 kg del mismo material necesitaran el doble de energía.
- Resistencia térmica: es una propiedad de los materiales que se opone al flujo de calor a través de dos superficies de una pared. Por ejemplo, una pared de concreto de 10 cm de ancho tiene menos resistencia térmica que una de 50 cm.
- Resistencia eléctrica: es la propiedad eléctrica de los materiales que impide el flujo de las cargas eléctricas. Es extensiva porque la resistencia depende del tamaño y la forma del material, a mayor longitud del material mayor resistencia. Se mide en ohm (Ω).
- Carga eléctrica: es la propiedad asociada con la cantidad de electricidad de un cuerpo, determinada por el balance de protones positivos y de electrones negativos. Se mide en coulomb (C).
- Entropía: es una propiedad del estado de un sistema termodinámico que depende de la cantidad de material. Se mide en joules por kelvin (J/K).
- Entalpía: es una propiedad del estado de un sistema termodinámico que mide la cantidad de energía en un sistema. Se expresa en joules (J).
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Referencias
Canagaratna, S. G. (1992). Intensive and extensive: underused concepts. Journal of Chemical Education, 69:957
Curtright, R., Ricketts, J. (1993). Specific gravity as an intensive property: A laboratory study for the secondary school. Journal of Chemical Education, 70: 489. DOI:10.1021/ed070p489
Resnick, R., Halliday, D., Krane, K.S. (2002). Física vol1. Grupo Editorial Patria. México.
