Il volume è una vasta proprietà: come, perché e fatti dettagliati

L'articolo discute che il volume è una proprietà estesa, equivalente alla quantità di materia.

Il volume stima la quantità di spazio occupato da qualsiasi oggetto. In confronto, la massa stima la quantità di materia di un oggetto. Quindi, la massa e il volume, le quantità fisiche, sono proprietà estese della materia, dipendenti l'una dall'altra e facilmente misurabili.   

Le grandezze fisiche sono classificate in due proprietà: intensivo ed estensivo. Quando una quantità è indipendente dall'altra o non ne altera i valori, è 'proprietà intensiva'. Quantità come punto di fusione, punto di congelamento, punto di ebollizione, odore, duttilità, colore, conducibilità, lucentezza sono proprietà intensive con un valore fisso.

Quando il valore della quantità dipende dalle dimensioni di un oggetto, è 'ampia proprietà'.

Il volume è una vasta proprietà
Il volume è una vasta proprietà
Come classificare le quantità fisiche della materia?
Come classificare le quantità fisiche della materia?
(credito: shutterstock)

Quando raccontiamo che un contenitore ha una capacità di cinque litri, significa che può immagazzinare cinque litri di materia al suo interno. Poiché l'unità di misura della quantità di volume è Litro (L), descrive quanta materia possiede un oggetto. 

Volume come una vasta proprietà
Volume come una vasta proprietà

Supponiamo che un altro contenitore del materiale esatto abbia una capacità di otto litri, quindi possiamo trasmettere un contenitore con otto litri che ha un volume migliore di un contenitore con cinque litri.

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In che modo il volume è una vasta proprietà?

Il volume è una proprietà estensiva in quanto varia con la capacità di un oggetto.

Il volume di ogni oggetto è la sua capacità di trattenere la materia. Quindi il volume varia quando cambia la capacità dell'oggetto o quando cambia la quantità di materia all'interno dell'oggetto. Implica che l'acqua dipende dalle dimensioni dell'oggetto e, quindi, è classificata come proprietà estensiva. 

Supponiamo di dover calcolare lo stesso volume d'acqua in diversi oggetti di conservazione, come un cucchiaio e un barattolo. La capacità di entrambi gli oggetti di trattenere l'acqua è diversa. Il cucchiaio contiene circa 5 ml di acqua e il barattolo ha circa 250 ml di acqua. Di conseguenza, il volume dell'acqua è distinto in entrambi gli oggetti.

Il volume è una vasta proprietà
In che modo il volume è una vasta proprietà?

Se ci aspettiamo di calcolare la quantità di materia nell'acqua o, semplicemente, il massa di acqua in entrambi gli oggetti, otteniamo diversi valori di massa. Questo è raffigurato volume ed massa le quantità sono direttamente correlate tra loro. Più grande è la materia, più grandi sono il suo volume e la sua massa.  

Se dividiamo il sistema nel numero 'n' di un sottosistema, il valore delle quantità fisiche per il sistema sarebbe la somma delle quantità per ciascun sottosistema. Ciò significa che, se assegniamo l'acqua del contenitore in cinque bicchierini, il volume dell'acqua del contenitore è analogo alla somma del volume di ciascun bicchiere d'acqua. Ciò rivela che le proprietà estese sono additivi.

Volume come una vasta proprietà
Il volume è la proprietà estesa dell'additivo

Prendiamo un rapporto di entrambe le quantità, cioè massa/volume. Otteniamo un'altra quantità fisica chiamata 'densità' o 'volume specifico', che rivela quanta materia è alla portata di un oggetto. Quando tentiamo di stimare il volume specifico dell'acqua nel cucchiaio e nel barattolo, acquisiamo il valore esatto della densità dell'acqua.

Il valore del volume specifico è identico perché, indipendentemente dalla forma o dalle dimensioni dell'oggetto, contiene la stessa quantità di materia in base alla capacità dell'oggetto. Per il volume di acqua di 5 ml in un cucchiaio, la quantità di materia immagazzinata è 5 g e calcola la densità come 1 g/ml. Inoltre, quando si stima la massa d'acqua con un volume di 250 ml in un barattolo, immagazzina la materia circa 250 g. Quindi ha anche l'esatto valore di densità di 1 g/ml.

Alla fine, lo capiamo il volume e la massa che cambia per la capacità dell'oggetto è la proprietà estensiva. D'altra parte, un rapporto di proprietà estese come la densità è una proprietà intensiva poiché non dipende dalla quantità di materia immagazzinata all'interno del cucchiaio o del barattolo.

Supponiamo di aver dimezzato la quantità di acqua in due contenitori. In tal caso, l'acqua ha l'esatto valore di densità come valore effettivo e metà dei valori di volume e massa nel singolo contenitore. Le grandezze fisiche come massa, volume e densità lo mostrano la proprietà estensiva è correlata a quella intensiva proprietà. 

Proprietà estensive e intensive
Come sono correlate le proprietà estensive e quelle intensive?
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La modifica del volume è una proprietà estesa?

La variazione della quantità di volume è ampia, a seconda dello stato della materia.

Il volume e la massa sono legati solo nei liquidi e nei solidi. Ma nel gas, non possiamo stimare quanta materia possiede l'oggetto. Ma possiamo calcolare quanto spazio è occupato dal gas. Quindi, anche se la capacità di un oggetto si modifica, la variazione della quantità di volume rimane una proprietà estensiva all'interno di un gas. 

Le proprietà fisiche miste caratterizzavano il stato gassoso, Compresa la volume come ampia proprietà ed temperatura come proprietà intensiva

Supponiamo che un gas con una temperatura specifica sia trattenuto in un serbatoio. Se mettiamo un divisorio al centro del serbatoio, il gas viene diviso, così come il suo volume. Ma la temperatura del gas rimane esatta; anche una partizione divide il volume del gas. Ciò rivela anche se stimiamo quanto spazio occupa il gas, il valore della sua temperatura è indipendente dal suo volume.

Volume come una vasta proprietà
La modifica del volume è una proprietà estesa?

Poiché trattare solo con proprietà intensive come la temperatura è molto più semplice, possiamo eliminare la massa mentre ne conduciamo qualsiasi Termodinamico indagine. 

Il volume dell'acqua in ogni divisione è la metà del volume dell'acqua nell'intero serbatoio. La variazione del volume di un gas si verifica quando la quantità di materia gassosa viene distribuita. Quindi, la quantità di volume è ancora una proprietà estensiva anche se viene modificata. 

Se portiamo la radice quadrata del volume, il suo valore non è né estensivo né intensivo. Ecco come, anche se spesso è opportuno esprimere qualsiasi quantità fisica come intensiva o estensiva, non rientrano in tali classificazioni.

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