1.14.4: Variables extensas e intensivas

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Page ID: 79914

Michael J Blandamer & Joao Carlos R Reis
University of Leicester & Faculdade de Ciencias

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Los términos, variables y propiedades son sinónimos. Sin embargo, una propiedad termodinámica dada de un sistema puede clasificarse como intensiva o extensa.

Propiedades Intensivas. La magnitud de una variable intensiva NO depende de la cantidad de sustancia química en un sistema cerrado dado; por ejemplo, densidad.

Amplias Propiedades. La magnitud de una variable extensa depende de la cantidad de sustancias químicas en un sistema cerrado; por ejemplo, volumen. Preguntemos: ¿la temperatura es una variable intensiva o extensa? Considera dos matraces cónicos. Frasco A contiene\(10 \mathrm{~cm}^{3}\) de agua (\(\ell\)) en\(298 \mathrm{~K}\). Frasco B contiene\(5 \mathrm{~cm}^{3}\) de agua (\(\ell\)) en\(298 \mathrm{~K}\). El contenido de Flask se vierte en el Frasco B.

¿Cuál es el volumen de líquido en el matraz B? La respuesta es claramente\(15 \mathrm{~cm}^{3}\).
¿Cuál es la temperatura del líquido en el matraz B? Con base en la respuesta a la pregunta anterior, podríamos responder\(596 \mathrm{~K}\), siendo la suma\(298 + 298\). Esto está claramente equivocado. No hemos distinguido entre variable extensa y la temperatura variable intensiva. La temperatura es una variable intensiva como, por ejemplo, es la densidad de los líquidos.
Una prueba rápida para decidir si una variable dada es extensa o intensiva es preguntar qué sucede con el valor numérico si la cantidad de sustancia química en un sistema aumenta en un factor de dos. Si la variable (por ejemplo, volumen) también aumenta en un factor de dos, la variable es extensa. Si la variable (e.g. Temperatura, constante de equilibrio...) permanece inalterada, la variable es intensiva. De lo contrario, la variable no es extensa ni intensiva (por ejemplo, la inversa del volumen).

Nota al pie

[1] O. Redlich (J. Chem.Educ.,1970, 42 ,154) presenta una provocativa discusión sobre la distinción entre variables intensivas y extensas.