Propriedades intensivas e extensivas da matéria

Explicamos o que são as propriedades intensivas e extensivas da matéria, como elas diferem entre si e exemplos de cada categoria.

Quais são as propriedades intensivas e extensivas da matéria?

As propriedades intensivas e extensivas da matéria são todas aquelas magnitudes e características que descrevem substânciasque se distinguem entre si dependendo de serem afetados ou não pela quantidade de matéria disponível, ou seja, pela massa.

Então, Propriedades intensivas são aquelas que não dependem da quantidade de matéria que um corpo possui. e que, portanto, não são aditivos. Isso significa que se a matéria for dividida em fragmentos menores, esses fragmentos reterão essas mesmas propriedades. Por exemplo, a densidade de um material (a proximidade com que suas partículas estão dispostas) não depende do tamanho da amostra: uma barra de chumbo e um grão de chumbo têm sempre a mesma densidade.

Em vez de, Quando falamos de propriedades extensivas, referimo-nos àquelas que dependem da quantidade de matéria. que um corpo possui, ou seja, são propriedades aditivas, cujo valor total depende do acúmulo dos valores parciais das partes da matéria. Por exemplo, o peso de um corpo dependerá da quantidade de matéria que está sendo pesada, pois uma barra de chumbo não pesa o mesmo que um grão de chumbo.

É importante lembrar que Toda matéria é dotada de propriedades intensivas e extensivasuma vez que não são mutuamente exclusivos, simplesmente refletem diferentes perspectivas sobre o assunto.

Veja também: Propriedades específicas da matéria

Quais são as propriedades intensivas da matéria?

Propriedades intensivas da matéria são aquelas que não variam de acordo com a quantidade de matéria observada. Podem ser classificados em dois grupos: propriedades características (que permitem distinguir uma substância de outra com base no seu valor) e propriedades gerais (que são comuns a diferentes substâncias).

As principais propriedades intensivas da matéria são:

• A densidade. É a relação entre a massa de um corpo e o volume que ele ocupa, ou seja, quão próximo é o arranjo de suas partículas, para que mais ou menos matéria possa existir no mesmo espaço. Esta relação é geralmente expressa em quilogramas por metro cúbico (kg/m³) o gramos por centímetro cúbico (g/cm³). Por exemplo, uma folha de alumínio tem densidade de 2 g/cm³exatamente o mesmo que uma barra grossa de alumínio teria.
• Viscosidade. É a resistência ao fluxo que os líquidos e semissólidos apresentam, devido à força de atração que suas partículas exercem umas sobre as outras. Esta resistência normalmente depende da temperatura do fluido (uma vez que ao adicionar energia, as partículas podem mover-se mais), e é geralmente expressa em unidades de força por unidades de segundo, sobre unidades de área superficial, por exemplo, newtons por segundo por quadrado metro (Ns/m²). Por exemplo, uma gota de óleo de motor tem uma viscosidade a 20°C de 0,03 Ns/m.²o mesmo que teria um litro da mesma substância.
• O ponto de ebulição. É a faixa de temperatura em que um líquido ferve ou ferve, ou seja, começa a se transformar em gás (vapor). Esta propriedade é expressa em graus de temperatura (Celsius, Fahrenheit ou outros) e pode variar dependendo da pressão a que a matéria está submetida, mas não depende da quantidade desta. Por exemplo, tanto um litro de água como um copo de água fervem a 100°C, embora cada um leve um tempo diferente para atingir essa temperatura.
• ponto de fusão. É a faixa de temperatura na qual um corpo sólido funde ou funde, ou seja, passa para o estado líquido. Esta propriedade também é expressa em graus de temperatura (Celsius, Fahrenheit ou outros) e pode variar dependendo da pressão atmosférica a que a matéria está submetida, mas não depende da quantidade desta. Por exemplo, um cubo de gelo e uma tonelada de gelo derretem, à pressão padrão, ambos acima de 0 °C.
• A dureza. É a resistência que os materiais exercem às alterações físicas, como penetração, abrasão, arranhões, entre outras. Existem diferentes escalas utilizadas na indústria para medir a dureza (por exemplo, a escala de Mohs, que vai de 1 a 10), mas é sempre uma propriedade inerente à natureza da matéria, ou seja, à disposição das suas partículas. . Por exemplo, gesso (CaSO₄.2H₂O) possui dureza 2 na escala de Mohs, o que permite arranhar sua superfície com a unha com relativa dificuldade, seja um quilo de gesso ou uma tonelada.
• A solubilidade. É a capacidade de uma substância se dissolver em outra substância específica (um solvente). Nem todas as substâncias se dissolvem em todos os solventes, mas esta relação depende da natureza da matéria (seu caráter polar ou apolar, mais especificamente), e não da quantidade de matéria a ser dissolvida. Porém, deve haver sempre uma relação adequada entre a quantidade de substância a ser dissolvida e o solvente, pois além de uma certa margem este último não consegue mais assimilar mais quantidade de matéria dissolvida. Outros fatores que afetam a solubilidade são pressão e temperatura. Por exemplo, uma colher de chá de sal pode dissolver-se num copo de água, tal como um quilo de sal pode dissolver-se numa tonelada de água.
• condutividade elétrica. É a capacidade de uma substância permitir o fluxo de energia elétrica através de suas partículas, o que depende de sua estrutura atômica e molecular. Os metais, por exemplo, são bons condutores de corrente porque seus átomos possuem elétrons móveis em sua camada superficial, ligados entre si por ligações fracas. A condutividade é o oposto da resistência e depende de certos fatores físicos da matéria, como a temperatura. Além disso, geralmente é expresso em siemens por metro (S/m). Assim, por exemplo, um metro de prata (Ag) e um quilômetro de prata têm a mesma condutividade elétrica de 63 x 10⁶ a uma temperatura de 20°C.
• A pressão. É uma grandeza física que pode ser entendida como a força que atua por unidade de área, expressa em newtons por metro quadrado (Nm²) unidade também chamada de pascal (Pa). Por exemplo, quando falamos em pressão atmosférica, estamos nos referindo à força que a atmosfera exerce sobre a superfície terrestre (1 atm). Essa pressão pode variar dependendo da altitude em que a superfície está localizada, mas não depende da quantidade de matéria gasosa ou da superfície: uma atmosfera exerce pressão sobre um centímetro de rocha da mesma forma que sobre um quilômetro.
• A temperatura. É uma grandeza física que expressa a quantidade de calor assimilada por um corpo, ou seja, a quantidade de energia cinética que mobiliza suas partículas. Essa quantidade de energia é expressa em graus (Celsius, Fahrenheit, entre outros) e não depende da quantidade de matéria. Por exemplo, a água pode ser aquecida a 70°C independentemente de ser um litro ou um copo.
• A compressibilidade. É propriedade da matéria reduzir seu volume quando é submetida a uma determinada pressão ou compressão, sem alterar o restante de suas propriedades. A compressibilidade também é expressa em pascais, assim como a pressão, e não depende da quantidade de matéria, mas da natureza da substância e do estado físico que ela apresenta: líquidos e gases podem ser comprimidos, enquanto os sólidos são muito difíceis de comprimir. . Por exemplo, a água tem compressibilidade de 45,8 pascais, independentemente de ser um litro ou uma piscina inteira.

Quais são as propriedades extensivas da matéria?

As propriedades extensivas da matéria são aquelas que variam dependendo da quantidade de matéria observada. São propriedades aditivas, ou seja, seus valores podem ser somados à medida que a matéria se acumula.: O peso total de uma barra de bronze aumenta se outra barra idêntica for adicionada a ela. Além disso, Da divisão de uma propriedade extensiva e outra obtém-se normalmente uma propriedade intensiva: Por exemplo, dividir massa e volume dá densidade.

As principais propriedades extensivas da matéria são:

• Peso (P). É a razão entre a força da gravidade que atua sobre um objeto, ou o que dá no mesmo, a força que um corpo exerce sobre um ponto de apoio, devido à ação de um campo gravitacional sobre a massa do objeto. Isso significa que depende da força gravitacional e da quantidade de matéria (ou seja, da massa). Além disso, como todas as forças, o peso é representado como um vetor e expresso em newtons (N) ou também em quilogramas-força (kgf). Assim, por exemplo, se adicionarmos dois quilogramas de chumbo, estaremos aumentando a quantidade de matéria e também o peso resultante.
• Comprimento (EU). É uma grandeza fundamental, que indica a distância entre um ponto de uma superfície ou objeto e outro e normalmente é expressa em metros (m), quilômetros (km) ou centímetros (cm). É uma dimensão linear, que varia de acordo com a quantidade de matéria observada: quanto mais matéria ou mais área superficial, maior será o comprimento medido. Assim, por exemplo, um metro de terreno e um quilómetro de terreno são duas medidas diferentes de comprimento que expressam diferentes quantidades de área de superfície.
• O volume (V). É uma grandeza escalar e tridimensional, que expressa a quantidade de espaço que um corpo ocupa. Para isso, utiliza-se a unidade do metro cúbico (m).³) ou o litro (l), este último para líquidos. Assim, 1 litro equivale a 0,001 metros cúbicos. Existem, no entanto, outras unidades de volume de uso comum. Em qualquer caso, o volume depende das proporções do corpo, ou seja, da sua quantidade de matéria. Por exemplo, um litro de água representa um determinado volume que duplicará se adicionarmos outro litro e triplicará se adicionarmos outro.
• Na mesa (M). É uma propriedade geral da matéria, intrínseca aos corpos, que se refere à quantidade de matéria existente num corpo, medida pela inércia que apresenta, ou seja, a resistência ao deslocamento ou movimento. Normalmente expressa em quilogramas, a massa de um corpo reflete diretamente a quantidade de matéria que o compõe, portanto, quanto mais massivo for, mais matéria terá. Por exemplo, a massa do planeta Terra é 5,972 x 10²⁴ kg, enquanto o da Lua é 7,349 x 10²² kg, o que significa que a Terra é mais massiva, ou seja, contém mais matéria.
• Força (F). É uma grandeza vetorial que expressa o impulso necessário para variar o movimento de um corpo (movê-lo, acelerá-lo, desacelerá-lo, etc.) ou para deformá-lo. Expresso em newtons (N), é um conceito fundamental da física, cujos efeitos sobre um corpo dependem em grande parte da quantidade de matéria nele contida. Así, para acelerar en 1 m/s un objeto de 1 kg de masa se requiere de una fuerza de 1 N, de modo que al aumentar la masa del objeto (a 100 kg, por ejemplo), se requerirá de un aumento proporcional en a força.

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Referências

• “Propriedades intensivas e extensivas” na Wikipedia.
• “Propriedades intensivas e extensivas” no Ministério da Educação da Argentina.
• “Propriedades da matéria” na Universidade Tecnológica do Chile.
• “Propriedades extensivas vs intensivas da matéria” (vídeo) na Chem Academy.