¿Qué es una propiedad extensa?

En física y química, una propiedad extensa de una sustancia es una propiedad que depende de la cantidad de esa sustancia en un sistema físico. Por el contrario, las propiedades intensivas no dependen de la cantidad de material en el sistema; las propiedades intensivas de una sustancia no cambiarán independientemente de cuánto haya. Los ejemplos populares de las extensas propiedades de una sustancia incluyen su masa y volumen.

Una de las ilustraciones más básicas de las diferencias entre propiedades extensivas y propiedades intensivas se puede encontrar en la propiedad de densidad. La densidad de un objeto se puede encontrar dividiendo la masa de un objeto por su volumen. Se dice que su masa y volumen son propiedades extensivas porque dependen de la cantidad de material en el objeto: cuanto más material, mayor es la masa y el volumen. Sin embargo, suponiendo que la composición del objeto sea uniforme, la densidad seguirá siendo la misma independientemente del tamaño.

Una manera simple de recordar las diferencias entre una propiedad intensiva y una propiedad extensa es que cuando se combinan dos sistemas idénticos, las propiedades intensivas seguirán siendo las mismas, mientras que una propiedad extensa se duplicaría. Por ejemplo, conectar dos recipientes de gas idénticos con contenidos idénticos duplicaría la masa del sistema, que es una propiedad extensa. La presión dentro de los botes es intensa y se mantendría igual.

En termodinámica, se dice que la energía interna, la entropía, la energía libre de Gibbs y la entalpía son propiedades extensivas. Sus cantidades dependen del tamaño del sistema termodinámico. Estos valores no deben confundirse con energía específica, entropía específica, energía libre de Gibbs específica o entalpía específica, que son intensivas.

En general, una propiedad extensa dividida por otra propiedad extensa dará como resultado una propiedad intensiva. La densidad, expresada como la relación de masa a volumen, es un ejemplo. Las propiedades específicas en termodinámica también son intensivas. Por ejemplo, la capacidad calorífica específica de una sustancia se puede expresar como la relación entre la capacidad calorífica de la sustancia y la masa de la sustancia.

La confusión existe más comúnmente con respecto a las diferencias entre propiedades extensivas y propiedades intensivas, pero también existe confusión entre propiedades extensivas y percepciones del sistema. Una percepción sobre un sistema particular describe los pensamientos de un observador sobre un concepto abstracto, como el color o el olor. A diferencia de un concepto abstracto, una propiedad extensa puede cuantificarse y medirse.