Kaj je ne-Newtonova tekočina? Primeri in poskuse

Kaj so ne-novtonske tekočine? Primeri zagotovo najdemo tudi v vašem hladilniku, vendar se obravnava najbolj očiten primer znanstvenega čudeža oljke - tekočino in trdno snov zaradi suspendiranih (suspendiranih) delcev.

Na viskoznost

Gospod Isaac Newton trdili, da je viskoznost ali odpornost tekočine na tok odvisna od temperature. Tako se na primer voda lahko spremeni v led in obratno pod vplivom ogrevalnih ali hladilnih elementov. Vendar nekatere snovi, ki obstajajo na svetu, spremenijo viskoznost zaradi uporabe sile, ne pa spremembe temperature. Zanimivo je, da ne-novtonske tekočine vključujejo pogosto uporabljeno paradižnikovo omako, ki postane utrujena z dolgotrajnim mešanjem. Kreme, nasprotno, se zgostijo, ko se bičijo. Te snovi niso pomembne temperature - viskoznost ne-ntonskih tekočin se spreminja zaradi fizičnih učinkov.

Poskusi

Za tiste, ki se zanimajo za uporabno znanost ali pa želijo svojim gostom in prijateljem narediti neverjetno enostavno in hkrati čudovito zanimiv znanstveni eksperiment, je bil ustvarjen poseben recept za raztopino koloidnega škroba. Prava ne-novtonska tekočina, ki jo je ustvarila z lastnimi rokami, dobesedno iz dveh navadnih kulinaričnih sestavin, bo presenetila študente in študente. Potrebovali boste le škrob in čisto vodo, zato boste dobili edinstveno snov, ki je tako tekoča kot trdna.

Recept

• Potopite približno četrtino pakiranja koruznega škroba v čisto skledo in počasi nalijte v približno polovico skodelice vode. Premešajte. Včasih je bolj priročno pripraviti koloidno raztopino škroba neposredno z rokami.
• Še naprej dodajamo škrob in vodo v majhnih delih, dokler nimate snovi, ki je podobna medu v doslednosti. To je prihodnja ne-novtonska tekočina. Kako bi bilo homogeno, če se vsi poskusi enakomernega mešanja končajo z napako? Ne skrbite, samo procesu dajte več časa. Kot rezultat, bo ena škatla koruznega škroba najverjetneje pripeljala od enega do dveh kozarcev vode. Opomba: snov pridobi večjo gostoto, ko ji dodate več prahu.
• Snov, ki nastane, prelijemo v ponev ali pekač. Bodite pozorni na nenavadno doslednost, medtem ko se "trdna" tekočina izliva. S kislino z indeksnim prstom zmešajte snov najprej počasi, nato hitreje in hitreje, dokler ne dobite čudovite ne-novtonske tekočine.

Izkušnje

Kar zadeva znanstvena spoznanja in samo za zabavo, lahko poskusite z naslednjimi poskusi:

• Potisnite prst po površini nastalega strdka. Ste opazili kaj?
• Potopite celotno roko v skrivnostno snov in jo poskušajte stisniti s prsti in jo izvlecite iz posode.
• Poskusite snovati snov v dlani, da naredite žogico.
• Lahko celo udariš dlani roke z vso svojo močjo. Sedanji gledalci bodo zagotovo razpršeni na straneh, pričakujejo, da so zdaj posejani s škrobno raztopino, vendar bo nenavadna snov ostala v posodi. (Če, seveda, niste obžalovali škroba.)
• Spectacular eksperiment ponuja videoblogers. Za njega boste potrebovali glasbeni stolpec, ki ga je treba skrbno pokriti z gosto hrano v več plasteh. Raztopino nalijemo na trak in vklopite glasbo z veliko glasnostjo. Zunanji vizualni učinki boste lahko opazovali le z uporabo te edinstvene kompozicije.

Če izvajate poskus v laboratoriju pred študenti ali študenti, jih vprašajte, zakaj se ne-novtonska tekočina obnaša tako. Iz katerega razloga se zdi trdno telo, če ga stisnete v roko, toda, če razbijete prste, kot strup, kot sirup? Na koncu razprave lahko zamašite strdek v veliko plastično vrečko z zadrgo, da ga shranite do naslednjega dne. Prišlo bo za dokazovanje lastnosti suspenzije.

Skrivnost snovi

Zakaj se v nekaterih primerih koloidna raztopina škroba obnaša kot trdno telo in v drugih kot tekočina? Pravzaprav ste ustvarili resnično ne-Newtonovo tekočino - snov, ki zavrača zakon viskoznosti.

Newton je verjel, da se viskoznost snovi spreminja le zaradi povečanja ali zmanjšanja temperature. Na primer, motorno olje brez težav teče pri segrevanju in pri ohlajanju pridobi posebno gostoto. Natančneje gledano, ne-Newtonove tekočine prav tako spoštujejo ta fizični zakon, vendar se njihova viskoznost lahko spremeni tudi s silo ali pritiskom. Ko stisnete koloidni strdek v roki, se njegova gostota znatno poveča in (tudi začasno) se zdi, da postane trdno telo. Ko peljemo pest, koloidna tekočina teče kot običajna tekočina.

Kaj morate imeti v mislih

Ironija je, da je nemogoče mešati škrob z vodo za vedno, kajti kot rezultat poskusa dobite neenotno snov in suspenzijo. Sčasoma se bodo praškasti delci odtrgali iz molekul vode in se zbrali v trdi komori na dnu plastične vrečke. Iz tega razloga podobna ne-novtonska tekočina takoj zamaši cevi za kanalizacijo, če jo vzamete in jo prelijete v umivalnik. V nobenem primeru ne vlijte v kanalizacijo - bolje ga zapakirajte v vrečko in jo preprosto vržite v smetnjak.