Warum ist Dichte eine intensive Eigenschaft?

Intensive Eigenschaften sind definiert als Eigenschaften von Materie, die sich nicht ändern, wenn sich die Menge der Materie ändert. In der Wissenschaft wird Dichte als Masse pro Volumeneinheit definiert. Jede chemische Verbindung hat unabhängig von der vorhandenen Menge eine bestimmte konstante Dichte, was die Dichte zu einer intensiven Eigenschaft macht. Ob 2 Kilogramm oder 2 Gramm einer Substanz vorhanden sind, dividiert man die Masse durch das vorhandene Volumen, ergibt sich der gleiche Wert.

Die Eigenschaften der Materie werden in zwei Kategorien eingeteilt: intensiv und umfangreich. Während sich intensive Eigenschaften, wie Dichte, Siedepunkt und Gefrierpunkt, nicht ändern, wenn sich die Menge der vorhandenen Materie ändert, ändern sich die extensiven Eigenschaften, wenn sich die Menge der vorhandenen Materie ändert. Sowohl Masse als auch Volumen sind umfangreiche Eigenschaften. Die Dichte ist jedoch ein Verhältnis dieser beiden Eigenschaften, und das Verhältnis ändert sich nicht, was die Dichte zu einer intensiven Eigenschaft macht.

Als allgemeine Regel in der Thermodynamik ist das Verhältnis zweier beliebiger extensiver Eigenschaften immer eine intensive Eigenschaft. Zwei weitere verwandte umfangreiche Eigenschaften sind die Masse und die Anzahl der Mole einer gegebenen Substanz. Während beide Werte von der Menge der vorhandenen Substanz abhängen, ist das Verhältnis von Masse zu vorhandener Molzahl eine intensive Eigenschaft, die als Molmasse bezeichnet wird. Wasser beispielsweise hat eine Molmasse von 18 Gramm pro Mol. Dies gilt unabhängig davon, ob 20 Gramm oder 200 Gramm Wasser vorhanden sind.