簡介
強度量有兩類。第一類,如壓力和溫度,它們明顯地不依賴與所包含物質的總量,但其大小可以表示體積的整個狀態;第二類是比廣延量(單位質量的廣延量),例如:比體積(單位質量的體積)。
與之相對的是廣延量,廣延量與系統的質量、體積等量有關。而廣延量與體積、面積等的比值為強度量,例如:磁矩M/面積S=磁感應強度H。
廣度量有加和性,強度量沒加和性。兩個強度量相除就得到一個強度量,或者任何廣度量除以物質的量就得到一個強度量。與摩爾量n有關叫廣度量,無關的叫強度量。
廣度量除n等於強度量 ,如Cpm=Cp/n。
強度性質
強度性質是指系統中不隨系統大小或系統中物質多少而改變的物理性質,強度性質是尺度不變的物理量。
強度性質是指數值上與體系中物質的量無關的性質,即不具有“部分加和性質”,其數值取決於體系自身的特性。在平衡體系中任一強度性質的數值與體系中任一部分的該強度性質的數值都相等。如一杯水的溫度將其分為兩部分後,水的溫度不會發生改變。
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式,相比得出。
注意:強度性質雖然不具有“部分加和性”,但是可以具有“組分加和性”,即整個體系的強度性質是體系中各個組分的該強度性質的總和。如壓力這個強度便是,總壓強可以由各個組分的分壓相加得出。
相關研究
廣度量與強度量是貫穿於熱力學整體的兩個基本概念。這兩者進行了討論,指出了只有達到熱力學極限的均相系一般才能同時定義廣度量與強度量的概念 。
套用齊次函式的概念及性質討論廣度量與強度量,可以嚴格得出有關它們的一整套普遍關係式及一些有意義的結論。其中對廣度量具有加和性而強度量沒有加和性這一熟知的事實作了論證。
在熱力學中通常把描寫均勻系的變數分為兩類,一類是與總質量成比例的,名為廣延量,另一類是代表物質的內在性質與總質量無關的,名為強度量。對於廣延量和強度量可以用一個齊次函式來表示,一個廣延量應是廣延量的一次齊次函式,而強度量則是廣延量的另次齊次函式,對於多元均勻系,其體積V=V(T,p,N,....,N)
(1)若各組元的克分子數同時增加λ倍,而總體積亦增加λ倍,即V’=V(T,p,λN,...,λN)=λV(T,p,N,...,N) (2)則稱體積為廣延量。對於內能、焓、熵等熱力學量,若有類似(2)的性質,則稱它們為廣延量 。