Addytywność - fizyka - Polski Serwis Naukowy

Ten artykuł dotyczy fizyki. Zapoznaj się również z: addytywność w matematyce.

Addytywność – w fizyce cecha niektórych wielkości fizycznych (nazywanych wielkościami addytywnymi).

Wielkość fizyczna W opisująca układ fizyczny jest addytywna, jeśli wielkość ta dla całego układu jest sumą wielkości Wi odpowiadających składowym częściom tego układu fizycznego $W=\sum\limits_{i}{W_{i}}$

Wielkość addytywna może mieć charakter skalarny lub wektorowy.

Temperatura – jedna z podstawowych ) w termodynamice, będąca miarą stopnia nagrzania ciał. Temperaturę można ściśle zdefiniować tylko dla stanów równowagi termodynamicznej, bowiem z termodynamicznego punktu widzenia jest ona wielkością reprezentującą wspólną własność dwóch układów pozostających w równowadze ze sobą. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.

Objętość jest miarą przestrzeni, którą zajmuje dane ciało w przestrzeni trójwymiarowej. W układzie SI jednostką objętości jest metr sześcienny, jednostka zbyt duża do wykorzystania w życiu codziennym. Z tego względu najpopularniejszą w Polsce jednostką objętości jest jeden litr (l) (1 l = 1 dm3 = 0,001 m³).

Przykłady

Wielkości addytywne

Skalarne:

ilość substancji

liczba atomów (ale nie w reakcjach jądrowych)

liczba cząsteczek lub liczność materii (liczba moli) (jednak nie muszą być stałe w czasie, gdy np. przebiegają reakcje chemiczne)

masa (w fizyce klasycznej, ale nie w relatywistycznej)

energia

ładunek elektryczny

moment bezwładności względem tej samej osi

energia kinetyczna – tylko wówczas, gdy elementy układu nie oddziałują ze sobą

Wektorowe:

Objętość molowa - objętość, jaką zajmuje jeden mol substancji. Jednostką objętości molowej w układzie SI jest m3/mol. Objętość molową podaje się dla określonych warunków, zwykle dla warunków normalnych.

Pęd – w mechanice wielkość fizyczna opisująca ruch ciała. Pęd mają wszystkie formy materii, np. ciała obdarzone masą spoczynkową, pole elektromagnetyczne, pole grawitacyjne.

pęd

moment pędu

Wielkości nieaddytywne

masa (w fizyce relatywistycznej)

objętość (przy mieszaniu substancji stałych, roztworów i gazów, w pewnych warunkach są bliskie addytywności)

objętość molowa związków chemicznych nie są sumą objętości molowych ich składników

stężenie

pH roztworu

Nieporozumienia związane z addytywnością

Addytywność bywa czasem rozumiana szerzej jako zdolność do sumowania danej wielkości fizycznej. A tak pojmowana addytywność jest cechą niemal wszystkich wielkości fizycznych, np.

Ładunek elektryczny ciała (lub układu ciał) – fundamentalna własność materii przejawiająca się w oddziaływaniu elektromagnetycznym ciał obdarzonych tym ładunkiem. Ciała obdarzone ładunkiem mają zdolność wytwarzania pola elektromagnetycznego oraz oddziaływania z tym polem. Oddziaływanie ładunku z polem elektromagnetycznym jest określone przez siłę Lorentza i jest jednym z oddziaływań podstawowych.

Wektor – obiekt geometryczny w lub – zdaniem niektórych niepoprawnie – wartością), kierunek i zwrot określający orientację wzdłuż danego kierunku. Często przedstawia się go graficznie jako odcinek o określonym kierunku, lub jako strzałkę, łączącą początek bądź punkt zaczepienia oraz koniec wektora. Dla danych punktów początkowego A i końcowego B wektor oznacza się symbolem

– temperatury – jeżeli temperatura ciała wynosi t0 i wzrośnie o t1 stopni, to końcowa temperatura wynosi t0 +t1, – prędkości – prędkość ciała w układzie odniesienia X0Y jest sumą prędkości ciała w układzie X'0'Y' i prędkości układu X'0'Y' względem układu X0Y (w fizyce nierelatywistycznej),

podczas, gdy ani temperatura ani prędkość nie spełniają ścisłej definicji addytywności, np. suma prędkości ciał nie jest równa prędkości całego układu.

Funkcja addytywna – funkcja która jest homomorfizmem struktury addytywnej rozważanych obiektów (pierścieni, ciał czy też przestrzeni liniowych). W teorii liczb jednak rozważa się całkowicie inną własność funkcji określaną tym samym terminem.

Synergia, efekt synergiczny - współdziałanie różnych czynników, którego efekt jest większy niż suma poszczególnych oddzielnych działań. Termin ten jest pojęciem ogólnym, mającym zastosowanie w wielu różnych dziedzinach. Poniżej zostało podanych tylko kilka przykładów.

Przypisy

Edwin F. Taylor, John A. Wheeler, Fizyka czasoprzestrzeni, PWN, Warszawa 1975, str. 75

Zobacz też

synergia

Bibliografia

Andrzej Januszajtis Fizyka dla politechnik, tom. I Cząstki, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1977, s. 129, bez ISBN.
I.W. Sawieliew, Wykłady z fizyki t. 1, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 1994, s. 87, ISBN 83-01-11604-8.