Extensive Größe

In der Physik ist eine extensive Größe eine Zustandsgröße, die sich mit der Größe des betrachteten Systems ändert. Beispiele hierfür sind Masse, Stoffmenge, Volumen, Entropie sowie die thermodynamischen Potentiale (innere Energie, freie Energie, Enthalpie und freie Enthalpie). Das Gegenstück der extensiven Größe ist die intensive Größe.

Die Abhängigkeit einer Größe vom betrachteten System kann beispielsweise anhand zweier identischer Systeme, die durch eine Zwischenwand getrennt sind, nachvollzogen werden. 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.

Bildet man den Quotienten aus zwei extensiven Größen desselben Systems, so erhält man eine intensive Größe:

Viele – aber nicht alle – extensive Größen sind mengenartige Größen.

Der Änderung einer extensiven Größe muss keine Änderung des thermodynamischen Gleichgewichtes folgen.

Extensive und intensive Größen
  extensiv intensiv
Charakteristikum Größen sind von der Stoffmenge abhängig Größen sind nicht von der Stoffmenge abhängig
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
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Basierend auf einem Artikel in: Wikipedia.de
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Datum der letzten Änderung: Jena, den: 30.09. 2020