Intensiivi- ja ekstensiivisuureet

Monet materiaalien ja fysikaalisten systeemien ominaisuuksia kuvaavat suureet voidaan luokitella joko intensiivisiksi tai ekstensiivisiksi sen mukaan miten ne riippuvat systeemin koosta. Intensiivisuureet kuten lämpötila ja tiheys ovat riippumattomia systeemin koosta.^[1] Ekstensiivisuureet kuten tilavuus, massa ja entropia sen sijaan ovat suoraan verrannollisia systeemin kokoon.^[2]

Ekstensiivisuureesta saadaan intensiivisuure jakamalla se toisella ekstensiivisuureella, esimerkiksi kappaleen massalla, ainemäärällä tai tilavuudella. Massalla jaettaessa saatava ominaissuure nimetään yleensä liittämällä ekstensiivisuureen nimeen etuliite "ominais" (engl. specific). Esimerkiksi materiaalin ominaislämpökapasiteetti on kappaleen lämpökapasiteetti jaettuna sen massalla (yksikkö J/kg).^[3] Jotkin aiemmin käytössä olleet suurenimet, kuten "ominaisresistanssi" (resistiivisyys) tai "ominaispaino" (aineen tiheys) eivät noudata tätä logiikkaa, eivätkä standardit suosittele niiden käyttöä.^[4] Myöskään esimerkiksi termit ominaistaajuus (engl. eigenfrequency) tai ominaisenergia (engl. eigenenergy) eivät kuvaa intensiivisuureita, eivätkä noudata tätä logiikkaa.

Ainemäärällä jaettaessa saatava suure nimetään yleensä lisäämällä ekstensiivisuureen nimeen etuliite mooli- tai sana moolinen. Esimerkiksi aineen moolinen lämpökapasiteetti eli moolilämpö on sen lämpökapasiteetti jaettuna ainemäärällä (yksikkö J/mol).^[3] Moolimassa puolestaan on massa jaettuna ainemäärällä.

Tilavuudella jaettaessa saatava suure puolestaan nimetään yleensä tiheydeksi. Esimerkiksi energiatiheys on energia jaettuna tilavuudella (yksikkö J/m³). Pinta-alalla jaettaessa saatavia suureita puolestaan nimetään usein joko etuliitteellä pinta- tai päätteellä -kate: pintavaraus eli varauskate. Pituudella jaettaessa lisätään etuliite pituus- tai viiva-. Esimerkiksi massa pituusyksikköä kohti on pituusmassa ja varaustiheys pituusyksikköä kohti on viivavaraus. Tiheyksillä voidaan tarkoittaa myös muundimensioisia suureita, jotka eivät noudata yllä kuvattua logiikkaa. Esimerkiksi aaltotiheyden yksikkö on 1/m, ja magneettivuon tiheyden yksikkö on Wb/m².^[4]

Kaikkia suureita ei ole mahdollista jakaa intensiivi- tai ekstensiivisuureiden luokkiin. Esimerkiksi resistanssi ei yleisesti ottaen ole intensiivi- eikä ekstensiivisuure, sillä johtimen poikkipinta-alan kaksinkertaistaminen puolittaa sen resistanssin.

1. ↑ The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC): IUPAC - intensive quantity (I03074) goldbook.iupac.org. Viitattu 22.2.2022.
2. ↑ The International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC): IUPAC - extensive quantity (E02281) goldbook.iupac.org. Viitattu 22.2.2022.
3. ↑ ^{a b} Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry, s. 6. IUPAC, 2007. Teoksen verkkoversio.
4. ↑ ^{a b} Suomen Standardisoimisliitto: SI-opas : 2019 : kansainvälinen suure- ja yksikköjärjestelmä = international system of quantities and units, s. 27,43. Suomen Standardisoimisliitto SFS ry, 2019. ISBN 978-952-242-411-2 Teoksen lataussivu.