Intensive Größe

Intensive Größe

Eine intensive Größe ist eine Zustandsgröße, die sich bei unterschiedlicher Größe des betrachteten Systems nicht ändert. Man unterscheidet hierbei systemeigene intensive Größen, wie beispielsweise Temperatur und Druck, und stoffeigene intensive Größen, wie alle molaren und spezifischen Größen reiner Stoffe.[1]

Das Gegenstück zu den intensiven Größen sind die extensiven Größen, wie beispielsweise Teilchenzahl, Volumen und Entropie, welche sich mit der Größe des Systems ändern (Skalierung).

Die Abhängigkeit einer Größe vom betrachteten System kann beispielsweise nachvollzogen werden anhand zweier identischer Systeme, die durch eine Zwischenwand getrennt sind. Hebt man diese Trennung auf und erweitert die Betrachtung auf das gesamte System, so wird der Unterschied zwischen intensiven und extensiven Größen deutlich: Alle Größen, die nun den gleichen Wert wie vor der Entfernung der Zwischenwand besitzen, sind intensive Größen; hingegen sind alle Größen, die nun einen anderen Wert besitzen, extensive Größen.

Es ist möglich, extensive Größen in intensive Größen umzuwandeln, indem sie auf eine bestimmte Masse (spezifische Größe) oder auf eine bestimmte Stoffmenge (molare Größe) bezogen werden. So ist das Volumen eine extensive Größe, das molare Volumen jedoch eine intensive Größe.

Die Änderung einer intensiven Größe hat die Änderung des thermodynamischen Gleichgewichts zur Folge.

Extensive und intensive Größen
extensiv intensiv
Charakteristikum Größen, die stoffmengenbezogen sind Größen, die nicht stoffmengenbezogen sind
Eigenschaft Ändert sich mit der Größe des betrachteten Systems. Extensive Größen sind additiv. Wird die Stoffmenge vervielfacht, so vervielfachen sich alle extensiven Größen. Wird von der Größe des Systems nicht beeinflusst. Intensive Größen sind nicht additiv.
Beispiele Stoffmenge n, Volumen V, innere Energie U, freie Energie F, freie Enthalpie G, Masse m, elektrische Ladung Q Temperatur T, Dichte ρ, Druck p, Konzentration c=n/V, Viskosität, Brechungsindex, elektrische Spannung U, Dielektrizitätskonstante ε, Dipolmoment
Besonderheit Eine Zustandsgröße ist auch dann extensiv, wenn sie proportional zu allen anderen als extensiv bekannten Zustandsgrößen ist. Die Proportionalität gilt nur, solange alle nichtextensiven Zustandsgrößen konstant bleiben.
konstitutive Eigenschaften kolligative Eigenschaften
Zusammenhang Das Produkt einer extensiven und einer intensiven Größe ist eine extensive Größe

Einzelnachweise

  1. Karl Schwister, Volker Leven: Verfahrenstechnik für Ingenieure: Ein Lehr- und Übungsbuch. Carl Hanser Verlag GmbH Co KG, 2014, ISBN 3-446-44001-1, S. 17 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).

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