Definición de propiedad extensiva
La noción de propiedad tiene varios significados. En esta ocasión nos interesa su acepción como una cualidad o una característica.
En el terreno de la física y de la química, suele distinguirse entre dos tipos de propiedades de la materia: las propiedades extensivas y las propiedades intensivas.
El peso es una propiedad extensiva.
Características de una propiedad extensiva
Una propiedad extensiva es aquella que depende del tamaño o de la masa del cuerpo. Una propiedad intensiva, en cambio, no está atada a dichos valores. De este modo, las propiedades extensivas son aditivas, a diferencia de las intensivas.
El peso, la longitud y el volumen son algunos ejemplos de propiedades extensivas. El valor de estas magnitudes resulta proporcional al tamaño del sistema; la subdivisión del sistema, a su vez, modifica los valores.
Comparación con las propiedades intensivas
Tomemos el caso del volumen. Para calcular el volumen de un objeto, es necesario multiplicar su altura, su ancho y su longitud. Por lo tanto, si dividimos el objeto a la mitad, el volumen de cada parte no será el mismo que el volumen calculado cuando el elemento mantenía su integridad. Como se puede apreciar, el volumen es una propiedad extensiva.
Si nos centramos en el punto de ebullición, notaremos que un litro de agua hierve a los 100 grados centígrados. Lo mismo ocurre con tres litros, con veinticinco litros y con tres mil cuatrocientos veintisiete litros de agua. El punto de ebullición es una propiedad intensiva que no está asociada a la cantidad del agua.
Comparando los dos ejemplos, tres litros de agua tienen más volumen que un litro de agua, pero el punto de ebullición es idéntico para ambos, y lo mismo ocurre con la porción más pequeña que podamos tener del agua.
Entre las propiedades extensivas se encuentra la longitud.
Volumen y propiedad extensiva
Volviendo al volumen, se trata de una magnitud métrica que se enmarca en el grupo de los escalares, porque se usa solamente un módulo para expresarla y su valor es el mismo para cualquier observador. Dado que en la realidad advertimos tres dimensiones para los cuerpos materiales, no existe ningún objeto que pueda prescindir de alguna de ellas; por lo tanto, siempre debemos incluir la altura, el ancho y la longitud en la ecuación de esta propiedad extensiva.
Y en el volumen mismo tenemos el resultado de operar con otras tres propiedades extensivas, las ya mencionadas altura, ancho y longitud, ya que cualquiera de ellas depende del tamaño del sistema. Sobra decir que la altura de una torre no es la misma si la dividimos en dos o más partes, y lo mismo ocurre con las otras dos. Sin embargo, si nos preguntásemos cuál es la función de esta torre, no importaría su integridad física, ya que siempre sería la misma.
El caso del peso
Por otro lado tenemos la masa, una magnitud que sirve para expresar la resistencia al cambio en el movimiento de un objeto o bien su inercia. Dicho en otras palabras, se trata de una propiedad que nos muestra su aceleración cuando está sometido a una fuerza. Es muy importante no confundirla con el peso, algo que suele ocurrir fuera del ámbito científico.
Precisamente, la física define el peso como la acción de la fuerza gravitatoria sobre un cuerpo dado, la fuerza que éste ejecuta en un punto de apoyo y que surge por la influencia del campo gravitatorio local sobre su masa. Y aquí tenemos un detalle que nos demuestra por qué no debemos confundir ambos conceptos: el cálculo de la masa es esencial para el del peso, de manera que no son para nada equivalentes ni intercambiables.
En definitiva, la ciencia trabaja con las propiedades extensivas y las intensivas de diferentes maneras, a veces combinándolas y otras estudiándolas por separado, porque ambas aportan datos esenciales de las sustancias y los objetos para resolver problemas de diversas clases.