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廣度性質

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廣延性質,extensive property,又稱廣延量,與強度性質相對,是指系統中會和系統大小或系統中物質多少成比例改變的物理性質,二個個別獨立,不相關的系統,其廣延性質有加成性,個別系統廣延性質的和就是總系統的廣延性質。
與系統中存在的物質的量成正比的熱力學變量。例如質量、內能、自由能、焓、熵等。廣度量具有加和性,即整體的性質是組成整體的各部分的性質之和。
中文名
廣度性質
外文名
extensive property
簡    稱
廣延量
又    稱
容量性質

廣度性質定義

廣度性質在數值上與體系中物質的量成正比,即具有加和性。體系某一廣度性質的數值等於體系中該部分廣度性質的加和。例如,燒杯中水的體積就等於燒杯中各部分水的體積的總和。 [1]  強度性質與廣度性質最好的區別方法就是看:把一個系統分成幾部分,具有加和性的為廣度性質;如果各部分都相同的則為強度性質。
體系中的兩個廣度量的比就是強度量,比如摩爾體積由體積和物質的量這兩個具有廣度性質的狀態函數,相比得出。

廣度性質性質

廣度性質數學性質

在數學上,廣度性質是物質的量的一次齊次函數。對於由i種物質構成的一個均勻體系每種物質的量是n1,n2,···,ni,體系的狀態是由(T,p,n1,···,ni)描述的。當物質的量n1,n2,···,ni改變α倍時,物理量F相應地改變α倍,既滿足數學關係式:
時,則稱F為廣度性質。 [2] 

廣度性質狀態函數性質

強度性質與廣度性質相對應,都屬於系統的狀態性質,即狀態函數。滿足狀態函數的一切性質:
  1. 狀態一定,體系狀態函數的數值也一定,即狀態函數是體系狀態的單值函數。狀態函數值僅與體系的現狀有關。而與它的過去的歷史無關。
  2. 體系的狀態發生變化時,狀態函數的變化值只決定於體系的始態和終態,而與由始態到終態所經歷的具體途徑無關。
  3. 狀態函數的微小改變量是全微分。
  4. 體系恢復原狀,狀態函數也恢復原值。
  5. 體系的各個狀態函數之間是相互制約的,若確定了其中的幾個,其餘的可能就隨之而確定了。 [3] 

廣度性質應用

一般來講,體積V、質量m、物質的量n、熱力學能U、焓H、熵S、吉布斯自由能G、亥姆霍茲自由能A等均為廣度性質。
不過,這種分類近似認為而非絕對,因為如電阻等物理量就難以説清所屬分類了。 [4] 
參考資料
  • 1.    董元彥 王運 張方鈺.無機及分析化學(第三版):科學出版社,2010:36
  • 2.    楊永華 .物理化學.北京:高等教育出版社,2012:60
  • 3.    胡宗球 華英傑 杜小旺 .無機化學(上冊).北京:科學出版社,2013:49
  • 4.    孫世剛 .物理化學(上):廈門大學出版社,2013:12