From Wikipedia, the free encyclopedia
A non-Newtonian fluid is a fluid that does not follow Newton’s law of viscosity, i.e., constant viscosity independent of stress. In non-Newtonian fluids, viscosity can change when under force to either more liquid or more solid. Ketchup, for example, becomes runnier when shaken and is thus a non-Newtonian fluid. Many salt solutions and molten polymers are non-Newtonian fluids, as are many commonly found substances such as custard,[1] toothpaste, starch suspensions, corn starch, paint, blood, melted butter, and shampoo.
Most commonly, the viscosity (the gradual deformation by shear or tensile stresses) of non-Newtonian fluids is dependent on shear rate or shear rate history. Some non-Newtonian fluids with shear-independent viscosity, however, still exhibit normal stress-differences or other non-Newtonian behavior. In a Newtonian fluid, the relation between the shear stress and the shear rate is linear, passing through the origin, the constant of proportionality being the coefficient of viscosity. In a non-Newtonian fluid, the relation between the shear stress and the shear rate is different. The fluid can even exhibit time-dependent viscosity. Therefore, a constant coefficient of viscosity cannot be defined.
Although the concept of viscosity is commonly used in fluid mechanics to characterize the shear properties of a fluid, it can be inadequate to describe non-Newtonian fluids. They are best studied through several other rheological properties that relate stress and strain rate tensors under many different flow conditions—such as oscillatory shear or extensional flow—which are measured using different devices or rheometers. The properties are better studied using tensor-valued constitutive equations, which are common in the field of continuum mechanics.
Types of non-Newtonian behavior[edit]
Summary[edit]
Classification of fluids with shear stress as a function of shear rate.
| Viscoelastic | Kelvin material, Maxwell material | «Parallel» linear combination of elastic and viscous effects[2] | Some lubricants, whipped cream, Silly Putty |
| Time-dependent viscosity | Rheopectic | Apparent viscosity increases with duration of stress | Synovial fluid, printer ink, gypsum paste |
| Thixotropic | Apparent viscosity decreases with duration of stress[2] | Yogurt, peanut butter, xanthan gum solutions, aqueous iron oxide gels, gelatin gels, pectin gels, hydrogenated castor oil, some clays (including bentonite, and montmorillonite), carbon black suspension in molten tire rubber, some drilling muds, many paints, many floc suspensions, many colloidal suspensions | |
| Non Newtonian Viscosity | Shear thickening (dilatant) | Apparent viscosity increases with increased stress[3] | Suspensions of corn starch in water (oobleck) |
| Shear thinning (pseudoplastic) | Apparent viscosity decreases with increased stress[4][5] | Nail polish, whipped cream, ketchup, molasses, syrups, paper pulp in water, latex paint, ice, blood, some silicone oils, some silicone coatings, sand in water | |
| Generalized Newtonian fluids | Viscosity is function of the shear strain rate. Stress depends on normal and shear strain rates and also the pressure applied on it |
Blood plasma, custard, water |
Shear thickening fluid[edit]
The viscosity of a shear thickening fluid, or dilatant fluid, appears to increase when the shear rate increases. Corn starch suspended in water («oobleck», see below) is a common example: when stirred slowly it looks milky, when stirred vigorously it feels like a very viscous liquid.
Shear thinning fluid[edit]
Paint is a non-newtonian fluid. A flat surface covered with white paint is oriented vertically (before taking the picture the flat surface was horizontal, placed on a table). The fluid starts dripping down the surface but, because of its non-newtonian nature, it is subjected to stress due to the gravitational acceleration. Therefore, instead of slipping along the surface, it forms very large and very dense droplets with limited dripping.
A familiar example of the opposite, a shear thinning fluid, or pseudoplastic fluid, is wall paint: The paint should flow readily off the brush when it is being applied to a surface but not drip excessively. Note that all thixotropic fluids are extremely shear thinning, but they are significantly time dependent, whereas the colloidal «shear thinning» fluids respond instantaneously to changes in shear rate. Thus, to avoid confusion, the latter classification is more clearly termed pseudoplastic.
Another example of a shear thinning fluid is blood. This application is highly favoured within the body, as it allows the viscosity of blood to decrease with increased shear strain rate.
Bingham plastic[edit]
Fluids that have a linear shear stress/shear strain relationship but require a finite yield stress before they begin to flow (the plot of shear stress against shear strain does not pass through the origin) are called Bingham plastics. Several examples are clay suspensions, drilling mud, toothpaste, mayonnaise, chocolate, and mustard. The surface of a Bingham plastic can hold peaks when it is still. By contrast Newtonian fluids have flat featureless surfaces when still.
Rheopectic or anti-thixotropic[edit]
There are also fluids whose strain rate is a function of time. Fluids that require a gradually increasing shear stress to maintain a constant strain rate are referred to as rheopectic. An opposite case of this is a fluid that thins out with time and requires a decreasing stress to maintain a constant strain rate (thixotropic).
Examples[edit]
Many common substances exhibit non-Newtonian flows. These include:[6]
- Soap solutions, cosmetics, and toothpaste
- Food such as butter, cheese, jam, mayonnaise, soup, taffy, and yogurt
- Natural substances such as magma, lava, gums, honey, and extracts such as vanilla extract
- Biological fluids such as blood, saliva, semen, mucus, and synovial fluid
- Slurries such as cement slurry and paper pulp, emulsions such as mayonnaise, and some kinds of dispersions
Oobleck[edit]
Demonstration of a non-Newtonian fluid at Universum in Mexico City
Oobleck on a subwoofer. Applying force to oobleck, by sound waves in this case, makes the non-Newtonian fluid thicken.[7]
An inexpensive, non-toxic example of a non-Newtonian fluid is a suspension of starch (e.g., cornstarch/cornflour) in water, sometimes called «oobleck», «ooze», or «magic mud» (1 part of water to 1.5–2 parts of corn starch).[8][9][10] The name «oobleck» is derived from the Dr. Seuss book Bartholomew and the Oobleck.[8]
Because of its dilatant properties, oobleck is often used in demonstrations that exhibit its unusual behavior. A person may walk on a large tub of oobleck without sinking due to its shear thickening properties, as long as the individual moves quickly enough to provide enough force with each step to cause the thickening. Also, if oobleck is placed on a large subwoofer driven at a sufficiently high volume, it will thicken and form standing waves in response to low frequency sound waves from the speaker. If a person were to punch or hit oobleck, it would thicken and act like a solid. After the blow, the oobleck will go back to its thin liquid-like state.
Flubber (slime)[edit]
Slime flows under low stresses but breaks under higher stresses
Flubber, also commonly known as slime, is a non-Newtonian fluid, easily made from polyvinyl alcohol–based glues (such as white «school» glue) and borax. It flows under low stresses but breaks under higher stresses and pressures. This combination of fluid-like and solid-like properties makes it a Maxwell fluid. Its behaviour can also be described as being viscoplastic or gelatinous.[11]
Chilled caramel topping[edit]
Another example of this is chilled caramel ice cream topping (so long as it incorporates hydrocolloids such as carrageenan and gellan gum). The sudden application of force—by stabbing the surface with a finger, for example, or rapidly inverting the container holding it—causes the fluid to behave like a solid rather than a liquid. This is the «shear thickening» property of this non-Newtonian fluid. More gentle treatment, such as slowly inserting a spoon, will leave it in its liquid state. Trying to jerk the spoon back out again, however, will trigger the return of the temporary solid state.[12]
Silly Putty[edit]
Silly Putty is a silicone polymer based suspension that will flow, bounce, or break, depending on strain rate.
Plant resin[edit]
Plant resin is a viscoelastic solid polymer. When left in a container, it will flow slowly as a liquid to conform to the contours of its container. If struck with greater force, however, it will shatter as a solid.
Quicksand[edit]
Quicksand is a shear thinning non-Newtonian colloid that gains viscosity at rest. Quicksand’s non-Newtonian properties can be observed when it experiences a slight shock (for example, when someone walks on it or agitates it with a stick), shifting between its Gel and Sol phase and seemingly liquefying, causing objects on the surface of the quicksand to sink.
Ketchup[edit]
Ketchup is a shear thinning fluid.[3][13] Shear thinning means that the fluid viscosity decreases with increasing shear stress. In other words, fluid motion is initially difficult at slow rates of deformation, but will flow more freely at high rates. Shaking an inverted bottle of ketchup can cause it to transition to a lower viscosity, resulting in a sudden gush of the shear-thinned condiment.
Dry granular flows[edit]
Under certain circumstances, flows of granular materials can be modelled as a continuum, for example using the μ(I) rheology. Such continuum models tend to be non-Newtonian, since the apparent viscosity of granular flows increases with pressure and decreases with shear rate. The main difference is the shearing stress and rate of shear.
See also[edit]
- Complex fluid
- Dilatant
- Dissipative particle dynamics
- Generalized Newtonian fluid
- Herschel–Bulkley fluid
- Liquefaction
- Navier–Stokes equations
- Newtonian fluid
- Pseudoplastic
- Quicksand
- Quick clay
- Rheology
- Superfluids
- Thixotropy
- Weissenberg effect
References[edit]
- ^ Ouellette, Jennifer (2013). «An-Ti-Ci-Pa-Tion: The Physics of Dripping Honey». Scientific American.
- ^ a b Tropea, Cameron; Yarin, Alexander L.; Foss, John F. (2007). Springer handbook of experimental fluid mechanics. Springer. pp. 661, 676. ISBN 978-3-540-25141-5.
- ^ a b Garay, Paul N. (1996). Pump Application Desk Book (3rd ed.). Prentice Hall. p. 358. ISBN 978-0-88173-231-3.
- ^ Rao, M. A. (2007). Rheology of Fluid and Semisolid Foods: Principles and Applications (2nd ed.). Springer. p. 8. ISBN 978-0-387-70929-1.
- ^ Schramm, Laurier L. (2005). Emulsions, Foams, and Suspensions: Fundamentals and Applications. Wiley VCH. p. 173. ISBN 978-3-527-30743-2.
- ^ Chhabra, R.P. (2006). Bubbles, Drops, and Particles in Non-Newtonian Fluids (2nd ed.). Hoboken: Taylor & Francis Ltd. pp. 9–10. ISBN 978-1420015386.
- ^ This demonstration of oobleck is a popular subject for YouTube videos.[which?]
- ^ a b «Oobleck: The Dr. Seuss Science Experiment». instructables.com.
- ^ «Outrageous Ooze». Exploratorium.
- ^ Rupp, Rebecca (1998). «Magic Mud and Other Great Experiments». The Complete Home Learning Source Book. pp. 235–236. ISBN 9780609801093.
- ^ Glurch Meets Oobleck Archived 6 July 2010 at the Wayback Machine. Iowa State University Extension.
- ^ Barra, Giuseppina (2004). The Rheology of Caramel (PhD). University of Nottingham.
- ^ Cartwright, Jon (2 September 2011). «Microscopy reveals why ketchup squirts». Chemistry World. Royal Society of Chemistry.
External links[edit]
- Classical experiments with Non-Newtonian fluids by the National Committee for Fluid Mechanics on YouTube
From Wikipedia, the free encyclopedia
A non-Newtonian fluid is a fluid that does not follow Newton’s law of viscosity, i.e., constant viscosity independent of stress. In non-Newtonian fluids, viscosity can change when under force to either more liquid or more solid. Ketchup, for example, becomes runnier when shaken and is thus a non-Newtonian fluid. Many salt solutions and molten polymers are non-Newtonian fluids, as are many commonly found substances such as custard,[1] toothpaste, starch suspensions, corn starch, paint, blood, melted butter, and shampoo.
Most commonly, the viscosity (the gradual deformation by shear or tensile stresses) of non-Newtonian fluids is dependent on shear rate or shear rate history. Some non-Newtonian fluids with shear-independent viscosity, however, still exhibit normal stress-differences or other non-Newtonian behavior. In a Newtonian fluid, the relation between the shear stress and the shear rate is linear, passing through the origin, the constant of proportionality being the coefficient of viscosity. In a non-Newtonian fluid, the relation between the shear stress and the shear rate is different. The fluid can even exhibit time-dependent viscosity. Therefore, a constant coefficient of viscosity cannot be defined.
Although the concept of viscosity is commonly used in fluid mechanics to characterize the shear properties of a fluid, it can be inadequate to describe non-Newtonian fluids. They are best studied through several other rheological properties that relate stress and strain rate tensors under many different flow conditions—such as oscillatory shear or extensional flow—which are measured using different devices or rheometers. The properties are better studied using tensor-valued constitutive equations, which are common in the field of continuum mechanics.
Types of non-Newtonian behavior[edit]
Summary[edit]
Classification of fluids with shear stress as a function of shear rate.
| Viscoelastic | Kelvin material, Maxwell material | «Parallel» linear combination of elastic and viscous effects[2] | Some lubricants, whipped cream, Silly Putty |
| Time-dependent viscosity | Rheopectic | Apparent viscosity increases with duration of stress | Synovial fluid, printer ink, gypsum paste |
| Thixotropic | Apparent viscosity decreases with duration of stress[2] | Yogurt, peanut butter, xanthan gum solutions, aqueous iron oxide gels, gelatin gels, pectin gels, hydrogenated castor oil, some clays (including bentonite, and montmorillonite), carbon black suspension in molten tire rubber, some drilling muds, many paints, many floc suspensions, many colloidal suspensions | |
| Non Newtonian Viscosity | Shear thickening (dilatant) | Apparent viscosity increases with increased stress[3] | Suspensions of corn starch in water (oobleck) |
| Shear thinning (pseudoplastic) | Apparent viscosity decreases with increased stress[4][5] | Nail polish, whipped cream, ketchup, molasses, syrups, paper pulp in water, latex paint, ice, blood, some silicone oils, some silicone coatings, sand in water | |
| Generalized Newtonian fluids | Viscosity is function of the shear strain rate. Stress depends on normal and shear strain rates and also the pressure applied on it |
Blood plasma, custard, water |
Shear thickening fluid[edit]
The viscosity of a shear thickening fluid, or dilatant fluid, appears to increase when the shear rate increases. Corn starch suspended in water («oobleck», see below) is a common example: when stirred slowly it looks milky, when stirred vigorously it feels like a very viscous liquid.
Shear thinning fluid[edit]
Paint is a non-newtonian fluid. A flat surface covered with white paint is oriented vertically (before taking the picture the flat surface was horizontal, placed on a table). The fluid starts dripping down the surface but, because of its non-newtonian nature, it is subjected to stress due to the gravitational acceleration. Therefore, instead of slipping along the surface, it forms very large and very dense droplets with limited dripping.
A familiar example of the opposite, a shear thinning fluid, or pseudoplastic fluid, is wall paint: The paint should flow readily off the brush when it is being applied to a surface but not drip excessively. Note that all thixotropic fluids are extremely shear thinning, but they are significantly time dependent, whereas the colloidal «shear thinning» fluids respond instantaneously to changes in shear rate. Thus, to avoid confusion, the latter classification is more clearly termed pseudoplastic.
Another example of a shear thinning fluid is blood. This application is highly favoured within the body, as it allows the viscosity of blood to decrease with increased shear strain rate.
Bingham plastic[edit]
Fluids that have a linear shear stress/shear strain relationship but require a finite yield stress before they begin to flow (the plot of shear stress against shear strain does not pass through the origin) are called Bingham plastics. Several examples are clay suspensions, drilling mud, toothpaste, mayonnaise, chocolate, and mustard. The surface of a Bingham plastic can hold peaks when it is still. By contrast Newtonian fluids have flat featureless surfaces when still.
Rheopectic or anti-thixotropic[edit]
There are also fluids whose strain rate is a function of time. Fluids that require a gradually increasing shear stress to maintain a constant strain rate are referred to as rheopectic. An opposite case of this is a fluid that thins out with time and requires a decreasing stress to maintain a constant strain rate (thixotropic).
Examples[edit]
Many common substances exhibit non-Newtonian flows. These include:[6]
- Soap solutions, cosmetics, and toothpaste
- Food such as butter, cheese, jam, mayonnaise, soup, taffy, and yogurt
- Natural substances such as magma, lava, gums, honey, and extracts such as vanilla extract
- Biological fluids such as blood, saliva, semen, mucus, and synovial fluid
- Slurries such as cement slurry and paper pulp, emulsions such as mayonnaise, and some kinds of dispersions
Oobleck[edit]
Demonstration of a non-Newtonian fluid at Universum in Mexico City
Oobleck on a subwoofer. Applying force to oobleck, by sound waves in this case, makes the non-Newtonian fluid thicken.[7]
An inexpensive, non-toxic example of a non-Newtonian fluid is a suspension of starch (e.g., cornstarch/cornflour) in water, sometimes called «oobleck», «ooze», or «magic mud» (1 part of water to 1.5–2 parts of corn starch).[8][9][10] The name «oobleck» is derived from the Dr. Seuss book Bartholomew and the Oobleck.[8]
Because of its dilatant properties, oobleck is often used in demonstrations that exhibit its unusual behavior. A person may walk on a large tub of oobleck without sinking due to its shear thickening properties, as long as the individual moves quickly enough to provide enough force with each step to cause the thickening. Also, if oobleck is placed on a large subwoofer driven at a sufficiently high volume, it will thicken and form standing waves in response to low frequency sound waves from the speaker. If a person were to punch or hit oobleck, it would thicken and act like a solid. After the blow, the oobleck will go back to its thin liquid-like state.
Flubber (slime)[edit]
Slime flows under low stresses but breaks under higher stresses
Flubber, also commonly known as slime, is a non-Newtonian fluid, easily made from polyvinyl alcohol–based glues (such as white «school» glue) and borax. It flows under low stresses but breaks under higher stresses and pressures. This combination of fluid-like and solid-like properties makes it a Maxwell fluid. Its behaviour can also be described as being viscoplastic or gelatinous.[11]
Chilled caramel topping[edit]
Another example of this is chilled caramel ice cream topping (so long as it incorporates hydrocolloids such as carrageenan and gellan gum). The sudden application of force—by stabbing the surface with a finger, for example, or rapidly inverting the container holding it—causes the fluid to behave like a solid rather than a liquid. This is the «shear thickening» property of this non-Newtonian fluid. More gentle treatment, such as slowly inserting a spoon, will leave it in its liquid state. Trying to jerk the spoon back out again, however, will trigger the return of the temporary solid state.[12]
Silly Putty[edit]
Silly Putty is a silicone polymer based suspension that will flow, bounce, or break, depending on strain rate.
Plant resin[edit]
Plant resin is a viscoelastic solid polymer. When left in a container, it will flow slowly as a liquid to conform to the contours of its container. If struck with greater force, however, it will shatter as a solid.
Quicksand[edit]
Quicksand is a shear thinning non-Newtonian colloid that gains viscosity at rest. Quicksand’s non-Newtonian properties can be observed when it experiences a slight shock (for example, when someone walks on it or agitates it with a stick), shifting between its Gel and Sol phase and seemingly liquefying, causing objects on the surface of the quicksand to sink.
Ketchup[edit]
Ketchup is a shear thinning fluid.[3][13] Shear thinning means that the fluid viscosity decreases with increasing shear stress. In other words, fluid motion is initially difficult at slow rates of deformation, but will flow more freely at high rates. Shaking an inverted bottle of ketchup can cause it to transition to a lower viscosity, resulting in a sudden gush of the shear-thinned condiment.
Dry granular flows[edit]
Under certain circumstances, flows of granular materials can be modelled as a continuum, for example using the μ(I) rheology. Such continuum models tend to be non-Newtonian, since the apparent viscosity of granular flows increases with pressure and decreases with shear rate. The main difference is the shearing stress and rate of shear.
See also[edit]
- Complex fluid
- Dilatant
- Dissipative particle dynamics
- Generalized Newtonian fluid
- Herschel–Bulkley fluid
- Liquefaction
- Navier–Stokes equations
- Newtonian fluid
- Pseudoplastic
- Quicksand
- Quick clay
- Rheology
- Superfluids
- Thixotropy
- Weissenberg effect
References[edit]
- ^ Ouellette, Jennifer (2013). «An-Ti-Ci-Pa-Tion: The Physics of Dripping Honey». Scientific American.
- ^ a b Tropea, Cameron; Yarin, Alexander L.; Foss, John F. (2007). Springer handbook of experimental fluid mechanics. Springer. pp. 661, 676. ISBN 978-3-540-25141-5.
- ^ a b Garay, Paul N. (1996). Pump Application Desk Book (3rd ed.). Prentice Hall. p. 358. ISBN 978-0-88173-231-3.
- ^ Rao, M. A. (2007). Rheology of Fluid and Semisolid Foods: Principles and Applications (2nd ed.). Springer. p. 8. ISBN 978-0-387-70929-1.
- ^ Schramm, Laurier L. (2005). Emulsions, Foams, and Suspensions: Fundamentals and Applications. Wiley VCH. p. 173. ISBN 978-3-527-30743-2.
- ^ Chhabra, R.P. (2006). Bubbles, Drops, and Particles in Non-Newtonian Fluids (2nd ed.). Hoboken: Taylor & Francis Ltd. pp. 9–10. ISBN 978-1420015386.
- ^ This demonstration of oobleck is a popular subject for YouTube videos.[which?]
- ^ a b «Oobleck: The Dr. Seuss Science Experiment». instructables.com.
- ^ «Outrageous Ooze». Exploratorium.
- ^ Rupp, Rebecca (1998). «Magic Mud and Other Great Experiments». The Complete Home Learning Source Book. pp. 235–236. ISBN 9780609801093.
- ^ Glurch Meets Oobleck Archived 6 July 2010 at the Wayback Machine. Iowa State University Extension.
- ^ Barra, Giuseppina (2004). The Rheology of Caramel (PhD). University of Nottingham.
- ^ Cartwright, Jon (2 September 2011). «Microscopy reveals why ketchup squirts». Chemistry World. Royal Society of Chemistry.
External links[edit]
- Classical experiments with Non-Newtonian fluids by the National Committee for Fluid Mechanics on YouTube
— вязкая жидкость, коэф. вязкости к-рой зависит от приложенного напряжения.
Кривые текучести 
— t и зависимости эффективной вязкости h* от напряжения сдвига t: a — диаграммы для ньютоновской жидкости; б, г -диаграммы для неньютоновских жидкостей, у к-рых h* снижается с ростом 
и t; в -диаграмма для неньютоновской жидкости, у к-рой h* повышается с ростом 
и t; д — диаграмма для вязкопластического тела с пределом текучести q.
В отличие от ньютоновской жидкости (рис., а), при простом чистом сдвиге диаграмма зависимости скорости сдвига 
приложенного касат. напряжения t для Н. ж. нелинейна. В отличие от вязкопла-стич. тела, течение Н. ж. происходит при любых, в т. ч. и при достаточно малых, напряжениях. Эфф. вязкость h* = t/
Н. ж. в отличие от эфф. вязкости ньютоновской жидкости не постоянна, а в каких-то интервалах t и 
зависит от приложенного напряжения.Эффект изменения (обычно снижения) эфф. вязкости h* с ростом скорости сдвига 
наз. аномалией вязкости. В общем случае изотропной тензорно-линейной жидкости зависимость между девиаторами напряжений t и скоростей деформации D записывается в виде t(D) =j1D + j2D2, где j1 и j2 — скалярные ф-ции трёх гл. инвариантов тензора скоростей деформации. Для ньютоновской жидкости j1 = 2h (h — коэф. вязкости), j2 = 0. В отличие от общих вязкоупругих жидкостей (наследств. сред или сред с памятью) поведение Н. ж. в текущий момент времени не зависит от предшествующей истории напряжённо-деформированного состояния. В этом проявляется отличие свойств Н. ж. от тиксотропных и реопексных жидкостей, у к-рых соответственно эфф. вязкость понижается или повышается в процессе механич. воздействия на систему. Свойствами Н. ж. обладают структурированные дисперсные системы (суспензии, эмульсии), растворы и расплавы нек-рых полимеров, течения грязи, шламов и др.
Лит.: Уилкинсон У. Л., Неньютоновские жидкости, пер. с англ., М., 1964; Рейнер М., Реология, пер. с англ., М., 1965; Шульман 3. П., Беседы о реофизике, Минск, 1976; Астарита Д ж., Марруччи Д ж., Основы гидромеханики неньютоновских жидкостей, пер. с англ., М., 1978; Бибик Е. Е., Реология дисперсных систем, Л., 1981.
Н. И. Малинин.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия..1988.
НЕНЬЮТОНОВСКАЯ ЖИДКОСТЬ
- НЕНЬЮТОНОВСКАЯ ЖИДКОСТЬ
-
- НЕНЬЮТОНОВСКАЯ ЖИДКОСТЬ
-
— вязкая жидкость, коэф. вязкости к-рой зависит от приложенного напряжения.
Кривые текучести
— t и зависимости эффективной вязкости h* от напряжения сдвига t: a — диаграммы для ньютоновской жидкости; б, г -диаграммы для неньютоновских жидкостей, у к-рых h* снижается с ростом и t; в -диаграмма для неньютоновской жидкости, у к-рой h* повышается с ростом и t; д — диаграмма для вязкопластического тела с пределом текучести q.В отличие от ньютоновской жидкости (рис., а), при простом чистом сдвиге диаграмма зависимости скорости сдвига
приложенного касат. напряжения t для Н. ж. нелинейна. В отличие от вязкопла-стич. тела, течение Н. ж. происходит при любых, в т. ч. и при достаточно малых, напряжениях. Эфф. вязкость h* = t/ Н. ж. в отличие от эфф. вязкости ньютоновской жидкости не постоянна, а в каких-то интервалах t и зависит от приложенного напряжения. Эффект изменения (обычно снижения) эфф. вязкости h* с ростом скорости сдвига наз. аномалией вязкости. В общем случае изотропной тензорно-линейной жидкости зависимость между девиаторами напряжений t и скоростей деформации D записывается в виде t(D) =j1D + j2D2, где j1 и j2 — скалярные ф-ции трёх гл. инвариантов тензора скоростей деформации. Для ньютоновской жидкости j1 = 2h (h — коэф. вязкости), j2 = 0. В отличие от общих вязкоупругих жидкостей (наследств. сред или сред с памятью) поведение Н. ж. в текущий момент времени не зависит от предшествующей истории напряжённо-деформированного состояния. В этом проявляется отличие свойств Н. ж. от тиксотропных и реопексных жидкостей, у к-рых соответственно эфф. вязкость понижается или повышается в процессе механич. воздействия на систему. Свойствами Н. ж. обладают структурированные дисперсные системы (суспензии, эмульсии), растворы и расплавы нек-рых полимеров, течения грязи, шламов и др.Лит.: Уилкинсон У. Л., Неньютоновские жидкости, пер. с англ., М., 1964; Рейнер М., Реология, пер. с англ., М., 1965; Шульман 3. П., Беседы о реофизике, Минск, 1976; Астарита Д ж., Марруччи Д ж., Основы гидромеханики неньютоновских жидкостей, пер. с англ., М., 1978; Бибик Е. Е., Реология дисперсных систем, Л., 1981.
Н. И. Малинин.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.
.
1988.
— t и зависимости эффективной вязкости h* от напряжения сдвига t: a — диаграммы для ньютоновской жидкости; б, г -диаграммы для неньютоновских жидкостей, у к-рых h* снижается с ростом 
и t; в -диаграмма для неньютоновской жидкости, у к-рой h* повышается с ростом 
и t; д — диаграмма для вязкопластического тела с пределом текучести q.
приложенного касат. напряжения t для Н. ж. нелинейна. В отличие от вязкопла-стич. тела, течение Н. ж. происходит при любых, в т. ч. и при достаточно малых, напряжениях. Эфф. вязкость h* = t/
Н. ж. в отличие от эфф. вязкости ньютоновской жидкости не постоянна, а в каких-то интервалах t и 
зависит от приложенного напряжения. Эффект изменения (обычно снижения) эфф. вязкости h* с ростом скорости сдвига 
наз. аномалией вязкости. В общем случае изотропной тензорно-линейной жидкости зависимость между девиаторами напряжений t и скоростей деформации D записывается в виде t(D) =j1D + j2D2, где j1 и j2 — скалярные ф-ции трёх гл. инвариантов тензора скоростей деформации. Для ньютоновской жидкости j1 = 2h (h — коэф. вязкости), j2 = 0. В отличие от общих вязкоупругих жидкостей (наследств. сред или сред с памятью) поведение Н. ж. в текущий момент времени не зависит от предшествующей истории напряжённо-деформированного состояния. В этом проявляется отличие свойств Н. ж. от тиксотропных и реопексных жидкостей, у к-рых соответственно эфф. вязкость понижается или повышается в процессе механич. воздействия на систему. Свойствами Н. ж. обладают структурированные дисперсные системы (суспензии, эмульсии), растворы и расплавы нек-рых полимеров, течения грязи, шламов и др..
Полезное
Смотреть что такое «НЕНЬЮТОНОВСКАЯ ЖИДКОСТЬ» в других словарях:
-
Неньютоновская жидкость — Механика сплошных сред … Википедия
-
неньютоновская жидкость — neniutoninis skystis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Skystis, kurio klampa priklauso ne tik nuo temperatūros ir slėgio, bet ir nuo greičio gradiento, tekėjimo trukmės ir pobūdžio. atitikmenys: angl. non Newtonian… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas
-
неньютоновская жидкость — neniutoninis skystis statusas T sritis chemija apibrėžtis Skystis, kurio klampa priklauso ne tik nuo temperatūros ir slėgio, bet ir nuo greičio gradiento, tekėjimo trukmės ir pobūdžio. atitikmenys: angl. non Newtonian fluid rus. неньютоновская… … Chemijos terminų aiškinamasis žodynas
-
неньютоновская жидкость — neniutoninis skystis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. non Newtonian fluid; non Newtonian liquid vok. nicht Newtonsche Flüssigkeit, f rus. неньютоновская жидкость, f pranc. fluide non newtonien, m; liquide non newtonien, m … Fizikos terminų žodynas
-
Жидкость — Механика сплошных сред … Википедия
-
Неньютоновская (тиксотропная) жидкость — 3.17. Неньютоновская (тиксотропная) жидкость жидкость, вязкость которой зависит от касательного напряжения и градиента скорости (ГОСТ 33). Источник: НПБ 304 2001: Пенообразователи для тушения пожаров. Общие технические требования и методы… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
-
Ньютоновская жидкость — Механика сплошных сред … Википедия
-
Идеальная жидкость — Механика сплошных сред … Википедия
-
Идеальная несжимаемая жидкость — Механика сплошных сред … Википедия
-
Жидкая среда — Механика сплошных сред Сплошная среда Классическая механика Закон сохранения массы · Закон сохранения импульса … Википедия
Введение
…материал, который обладает удивительными
свойствами: при малых нагрузках он мягкий
и эластичный, а при больших – становится
твердым и очень упругим.
Ни один человек не может уйти от реального материального мира, окружающего его и в котором он сам живёт. Природа, быт, техника и всё то, что нас окружает и в нас самих происходит, подчинено единым законам происхождения и развития – законам ФИЗИКИ.
Природа – настоящая физическая лаборатория, в которой человек должен быть активным наблюдателем, творцом, но не рабом природы, неспособным хотя бы приближенно объяснить наблюдаемые им природные явления. С самого рождения каждый человек знакомится с веществами, окружающими его, подрастая, человек начинает отличать разного рода жидкости от газов или твёрдых тел, понимая, какие отличительные свойства присущи веществам. В малом возрасте ребёнок не сильно задумывается над этими интересными признаками, не понимает, почему вода – это жидкость, а снег – твёрдое тело… Чем старше становится человек, тем шире становится область его знаний, тем глубже он понимает суть вещей. Так, для каждого человека наступает момент, когда под понятием жидкость он будет понимать не просто молоко или же воду, он поймёт, что жидкость, как и любой другой род материи, имеет свою классификацию, основные свойства. Основным свойством жидкости, отличающим её от других агрегатных состояний, является способность неограниченно менять форму под действием касательных механических напряжений, даже сколь угодно малых, практически сохраняя при этом объём. Жидкое состояние обычно считают промежуточным между твёрдым телом и газом: газ не сохраняет ни объём, ни форму, а твёрдое тело сохраняет и то, и другое. Жидкости делят на идеальные и реальные. Идеальные – невязкие жидкости, обладающие абсолютной подвижностью, т.е. отсутствием сил трения и касательных напряжений и абсолютной неизменностью. Реальные – вязкие жидкости, обладающие сжимаемостью, сопротивлением, растягивающим и сдвигающим усилиям и достаточной подвижностью, т.е. наличием сил трения и касательных напряжений.
Актуальность проекта:
Нас окружает огромное количество жидкостей. Жидкость окружает везде и всегда. Сами люди состоят из жидкости, вода дает нам жизнь, из воды мы вышли и к воде всегда возвращаемся. Мы все время сталкиваемся с использованием жидкостей, пьем чай, моем руки, заливаем бензин в автомобиль, наливаем масло на сковороду. Основным свойством жидкости является то, что она способна менять свою форму под действием механического воздействия.
Но оказалось, что не все жидкости ведут себя привычным образом. Это так называемые неньютоновские жидкости. Мы заинтересовалась необычными свойствами таких жидкостей и провели несколько опытов.
Гипотеза:
Провести опыты, в которых наглядно можно увидеть некоторые физические свойства неньютоновских жидкостей.
Цели проекта:
Получить неньютоновскую жидкость
Изучить некоторые физические свойства неньютоновской жидкости
Задачи проекта:
Собрать теоретический материал о неньютоновской жидкости
Опытным путём изучить некоторые физические свойства неньютоновских жидкостей (плотность, температура кипения, температура кристаллизации)
Узнать область применения неньютоновских жидкостей
Методы исследования:
Наблюдение
Изучение теоретических материалов
Проведение опытов
Анализ
Теоретическая часть
Жидкость – это одно из состояний вещества. Таких состояний три, их еще называют агрегатными, это газ, жидкость и твердое вещество. Жидким вещество называют, если оно обладает свойством неограниченно менять форму под внешним воздействием, сохраняя при этом объём.
Жидкое состояние обычно считают промежуточным между твёрдым телом и газом: газ не сохраняет ни объём, ни форму, а твёрдое тело сохраняет и то, и другое. Жидкости бывают идеальные и реальные. Идеальные – невязкие жидкости, обладающие абсолютной подвижностью, т.е. отсутствием сил трения и касательных напряжений и абсолютной неизменностью объёма под воздействием внешних сил. Реальные – вязкие жидкости, обладающие сжимаемостью, сопротивлением, растягивающим и сдвигающим усилиям и достаточной подвижностью, т.е. наличием сил трения и касательных напряжений. Реальные жидкости могут быть ньютоновскими и неньютоновскими.
К ньютоновским относятся однородные жидкости. Ньютоновская жидкость – это вода, масло и большая часть привычных нам в ежедневном использовании текучих веществ, то есть таких, которые сохраняют свое агрегатное состояние, что бы вы с ними не делали (если речь не идет об испарении или замораживании, конечно).
Другое дело – это неньютоновские жидкости. Их особенность заключена в том, что их текучие свойства колеблются в зависимости от скорости ее тока.
Еще в конце XVII века великий физик Ньютон обратил внимание, что грести веслами быстро гораздо тяжелее, нежели если делать это медленно. И тогда он сформулировал закон, согласно которому вязкость жидкости увеличивается пропорционально силе воздействия на нее. Ньютон пришел к изучению течения жидкостей, когда пытался моделировать движение планет Солнечной система посредством вращения цилиндра, изображавшего Солнце, в воде. В своих наблюдениях он установил, что если поддерживать вращение цилиндра, то оно постепенно передаётся всей массе жидкости. Впоследствии для описания подобных свойств жидкостей стали использовать термины «внутреннее трение» и «вязкость», получившие одинаковое распространение. Исторически, эти работы Ньютона положили начало изучению вязкости и реологии.
Когда жидкость неоднородна, например, состоит из крупных молекул, образующих сложные пространственные структуры, то при её течении вязкость зависит от градиента скорости. Такие жидкости называют неньютоновскими. Неньютоновскими, или аномальными, называют жидкости, течение которых не подчиняется закону Ньютона. Таких, аномальных с точки зрения гидравлики, жидкостей немало. Они широко распространены в нефтяной, химической, перерабатывающей и других отраслях промышленности.
Неньютоновские жидкости не поддаются законам обычных жидкостей, эти жидкости меняют свою плотность и вязкость при воздействии на них физической силой, причем не только механическим воздействие, но даже звуковыми волнами и электромагнитными полями. Если воздействовать механически на обычную жидкость, то, чем большее будет воздействие на нее, тем больше будет сдвиг между плоскостями жидкости, иными словами, чем сильнее воздействовать на жидкость, тем быстрее она будет течь и менять свою форму. Если воздействовать на неньютоновскую жидкость механическими усилиями, мы получим совершенно другой эффект, жидкость начнет принимать свойства твердых тел и вести себя как твердое тело, связь между молекулами жидкости будет усиливаться с увеличением силы воздействия на нее, вследствии мы столкнемся с физическим затруднением сдвинуть слои таких жидкостей. Вязкость неньютоновских жидкостей возрастает при уменьшение скорости тока жидкости.
Экспериментальная часть
В практической части мы провели несколько опытов.
Эксперимент №1 «Получение неньютоновской жидкости»
Цель: получить неньютоновскую жидкость и проверить, как она ведёт себя в обычных условиях.
Оборудование: вода, крахмал, чаша.
Ход эксперимента:
1 Взяли чашу с водой и крахмал. Смешали в равных долях вещества.
2 Получилась белая жидкость.
Заметили, если мешать быстро, чувствуется сопротивление, а если медленнее, то нет. Получившуюся жидкость можно налить в руку и попробовать скатать шарик. При воздействии на жидкость, пока мы будем катать шарик, в руках будет твердый шар из жидкости, причем, чем быстрее и сильнее мы будем на него воздействовать, тем плотнее и тверже будет наш шарик. Как только мы разожмем руки, твердый до этого времени шар тут же растечется по руке. Связано это будет с тем, что после прекращения воздействия на него, жидкость снова примет свойства жидкой фазы.
Эксперимент №2 «Изучение некоторых физических свойств неньютоновских жидкостей»
Для изучения свойств мы взяли смесь крахмала с водой, полученную в предыдущем эксперименте, гель для душа и подсолнечное масло.
Цель этого эксперимента: опытным путём определить плотность, температуру кипения и температуру кристаллизации данных жидкостей.
В результате проведённых опытов, мы получили следующие данные:
Эксперимент №3 «Изучение влияния магнитных полей на неньютоновскую жидкость»
Эксперименты с ферромагнитной жидкостью широко распространены в виде видеороликов в интернете. Дело в том, что данный вид жидкости под действием магнита совершает определенные движения, что делает эксперименты очень зрелищными.
Ферромагнитную жидкость можно изготовить своими руками в домашних условиях. Для этого возьмём масло (подойдет моторное, подсолнечное и прочие), а также тонер для лазерного принтера (субстанция в виде порошка). Теперь смешаем оба ингредиента до консистенции сметаны.
Для того, чтобы эффект был максимальным, погреем получившуюся смесь на водяной бане в течение приблизительно получаса, не забывая при этом ее помешивать.
Ферромагнитная жидкость (феррофлюид) – это жидкость, которая сильно поляризуется под воздействием магнитного поля. Проще говоря, если приблизить обычный магнит к этой жидкости, она производит определенные движения, например, становится похожей на ежика, встает горбом и т.д.
Изготовление игрушки – лизуна
Самая первая игрушка-лизун или слайм (slime) была сделана компанией Mattel в 1976 году. Игрушка-Лизун заслужила популярность благодаря своим забавным свойствам – одновременно текучести, эластичности и возможности постоянно трансформироваться. Обладающий свойствами неньютоновской жидкости, игрушка-лизун быстро стала безумно популярной у детей и взрослых. Лизуна можно было купить не везде, но забавную игрушку скоро научились делать в домашних условиях.
Изготовление лизуна своими руками и в домашних условиях отличается от оригинального рецепта. Поэтому будем использовать более доступные вещества:
1. Клей ПВА. Белый, желательно свежий клей можно купить в любом канцелярском или строительном магазине. Клея для Лизуна нам понадобится примерно половина обычного стакана, около 100 гр.
2. Вода – самая обычная вода из-под крана. При желании можно взять кипяченую, комнатной температуры. Понадобится немного больше стакана.
3. Тетраборат натрия, боракс или бура. Может быть приобретен в аптеке, в форме 4%-ного раствора.
4. Пищевой краситель или несколько капель зеленки. Оригинальный лизун – зеленый, и зеленка отлично подходит на роль подкрашивающего вещества.
5. Мерный стакан, посуда и палочка для смешивания. В качестве палочки можно взять карандаш, ложку или любой другой подходящий предмет.
Переходим к самому процессу создания лизуна:
— Растворяем столовую ложку боракса в стакане воды.
— Четверть стакана воды и четверть стакана клея превращаем в однородную смесь в другой посуде. При желании туда же добавляем краситель.
— Перемешивая клеевую смесь, постепенно добавляем туда раствор буры, примерно полстакана. Мешаем до получения желеобразной однородной массы.
— Проверяем результат: загустевшая субстанция, собственно, и является игрушкой лизуном. Ее можно выложить на стол, помять и проверить все ее оригинальные свойства.
Применение неньютоновских жидкостей
В мире, как ни странно, очень популярны данные жидкости. При исследовании неньютоновских жидкостей в первую очередь изучают их вязкость. Знания о вязкости и о том, как ее измерять и поддерживать, помогают и в медицине, и в технике, и в кулинарии, и в производстве косметики.
Применение в косметологии
Косметические компании зарабатывают огромную прибыль на том, что смогли найти идеальный баланс вязкости, который нравится покупателям.
Чтобы косметика держалась на коже, ее делают вязкой, будь это жидкий тональный крем, блеск для губ, подводка для глаз, тушь для ресниц, лосьоны, или лак для ногтей. Вязкость для каждого изделия подбирается индивидуально, в зависимости от того, для какой цели оно предназначено. Блеск для губ, например, должен быть достаточно вязким, чтобы долго оставаться на губах, но не слишком вязким, иначе тем, кто им пользуется, будет неприятно ощущать на губах что-то липкое. В массовом производстве косметики используют специальные вещества, называемые модификаторами вязкости. В домашней косметике для тех же целей используют разные масла и воск.
В гелях для душа вязкость регулируют для того, чтобы они оставались на теле достаточно долго, чтобы смыть грязь, но не дольше, чем нужно, иначе человек почувствует себя снова грязным. Обычно вязкость готового косметического средства изменяют искусственно, добавляя модификаторы вязкости.
Наибольшая вязкость — у мазей. Вязкость кремов — ниже, а лосьоны — наименее вязкие. Благодаря этому лосьоны ложатся на кожу более тонким слоем, чем мази и кремы, и действуют на кожу освежающе. По сравнению с более вязкой косметикой, их приятно использовать даже летом, хотя втирать их нужно сильнее и чаще приходится наносить повторно, так как они долго не задерживаются на коже. Кремы и мази дольше остаются на коже, чем лосьоны, и сильнее ее увлажняют. Их особенно хорошо использовать зимой, когда в воздухе меньше влаги. В холодную погоду, когда кожа сохнет и трескается, очень помогают такие средства как, например, масло для тела — это что-то среднее между мазью и кремом. Мази намного дольше впитываются и после них кожа остается жирной, но они намного дольше остаются на теле. Поэтому их часто используют в медицине.
От того, понравилась ли вязкость косметического средства покупателю, часто зависит, выберет ли он это средство в будущем. Именно поэтому производители косметики тратят много усилий на то, чтобы получить оптимальную вязкость, которая должна понравиться большинству покупателей. Один и тот же производитель часто выпускает продукт для одних и тех же целей, например гель для душа, в разных вариантах и с разной вязкостью, чтобы у покупателей был выбор. Во время производства строго следуют рецепту, чтобы вязкость соответствовала стандартам.
Применение в кулинарии
Чтобы улучшить оформление блюд, сделать еду более аппетитной и чтобы ее было легче есть, в кулинарии используют вязкие продукты питания.
Продукты с большой вязкостью, например, соусы, очень удобно использовать, чтобы намазывать на другие продукты, как хлеб. Их также используют для того, чтобы удерживать слои продуктов на месте. В бутерброде для этих целей используют масло, маргарин, или майонез — тогда сыр, мясо, рыба или овощи не соскальзывают с хлеба. В салатах, особенно многослойных, также часто используют майонез и другие вязкие соусы, чтобы эти салаты держали форму. Самые известные примеры таких салатов — селедка под шубой и оливье. Если вместо майонеза или другого вязкого соуса использовать оливковое масло, то овощи и другие продукты не будут держать форму.
Вязкие продукты с их способностью удерживать форму используют также для украшения блюд. Например, йогурт или майонез на фотографии не только остаются в той форме, которую им придали, но и поддерживают украшения, которые на них положили.
Применение в медицине
В медицине необходимо уметь определять и контролировать вязкость крови, так как высокая вязкость способствует ряду проблем со здоровьем. По сравнению с кровью нормальной вязкости, густая и вязкая кровь плохо движется по кровеносным сосудам, что ограничивает поступление питательных веществ и кислорода в органы и ткани, и даже в мозг. Если ткани получают недостаточно кислорода, то они отмирают, так что кровь с высокой вязкостью может повредить как ткани, так и внутренние органы. Повреждаются не только части тела, которым нужно больше всего кислорода, но и те, до которых крови дольше всего добираться, то есть, конечности, особенно пальцы рук и ног. При обморожении, например, кровь становится более вязкой, несет недостаточно кислорода в руки и ноги, особенно в ткань пальцев, и в тяжелых случаях происходит отмирание ткани. В такой ситуации пальцы, а иногда и части конечностей приходится ампутировать.
Применение в технике
Неньютоновские жидкости используются в автопроме, моторные масла синтетического производства на основе неньютоновских жидкостей уменьшают свою вязкость в несколько десятков раз, при повышении оборотов двигателя, позволяя при этом уменьшить трение в двигатели.
Заключение и выводы
В результате проделанной работы был проведён обзор теоретических источников информации. Проведена серия экспериментов с неньютоновской жидкостью, рассчитали плотность, определили температуру кипения и кристаллизации неньютоновских жидкостей.
По результатам экспериментов можно сделать следующие выводы:
1. Если мешаем быстро неньютоновскую жидкость, чувствуется сопротивление, а если медленнее, то нет. При быстром движении такая жидкость ведёт себя как твердое тело.
2. При изменении температуры изменяется плотность жидкости.
Существует много удивительных вещей вокруг нас, и неньютоновская жидкость яркий этому пример. Мы надеемся, что нам удалось наглядно продемонстрировать ее удивительные свойства.
По итогам работы были выполнены все поставленные задачи и сделаны все запланированные опыты. Проведенные опыты и презентация проиллюстрировали цель проделанной нами работы.
Литература
Методические материалы:
1. А. В.Перышкин. Физика 7 класс, Дрофа, Москва 2008 г.
2. Зарембо Л.К., Болотовский Б.М., Стаханов И.П. и др. Школьникам о современной физике. Просвещение,2006г.
3. Кабардин О.Ф., Физика, справочные материалы, Просвещение, 1988
Интернет-ресурсы:
http://ru.wikipedia.org
http://www.google.ru
http://nglib.ru
http://ngpedia.ru
Работу выполнили:
Скибин Илья, ученик 9 класса
Харитонов Вадим, ученик 9 класса
Руководитель:
Гиевская Людмила Ивановна
учитель физики
Муниципальное казённое общеобразовательное учреждение
Новокалитвенская средняя общеобразовательная школа
Россошанского муниципального района
Воронежской области
Значение словосочетания «неньютоновская жидкость»
-
неньютоновская жидкость
1. жидкость, при течении которой её вязкость зависит от градиента скорости
Источник: Викисловарь
Делаем Карту слов лучше вместе
Привет! Меня зовут Лампобот, я компьютерная программа, которая помогает делать
Карту слов. Я отлично
умею считать, но пока плохо понимаю, как устроен ваш мир. Помоги мне разобраться!
Спасибо! Я стал чуточку лучше понимать мир эмоций.
Вопрос: соловей — это что-то нейтральное, положительное или отрицательное?
Ассоциации к слову «жидкость»
Синонимы к слову «жидкость»
Предложения со словом «жидкость»
- Почти прозрачная жидкость апельсинового цвета переливалась в них, играя на солнце.
- Он ушёл и вскоре вернулся с маленькой склянкой, наполненной какой-то тёмной жидкостью.
- У каждого в руке был стакан, наполненный янтарной жидкостью с крепким запахом.
- (все предложения)
Цитаты из русской классики со словосочетанием «неньютоновская жидкость»
- «Кровь — жидкость совсем особенная», — говорит Гёте в «Фаусте».
- Девушка шла довольно скоро, несколько вразвал. В руках у нее были две книги, пачка папиросных гильз, стклянка с бесцветной жидкостью.
- Жидкость эта была знаменитым «ядом Борджиа», состав которого не открыт до сих пор.
- (все
цитаты из русской классики)
Сочетаемость слова «жидкость»
- прозрачная жидкость
тёмная жидкость
горячая жидкость - жидкости тела
жидкости организма
жидкость янтарного цвета - количество жидкости
капля жидкости
остатки жидкости - жидкость закипит
жидкость испарится
жидкость зашипела - выпить жидкость
глотнуть обжигающую жидкость
слить жидкость - (полная таблица сочетаемости)
Афоризмы русских писателей со словом «жидкость»
- Слава — жидкость мутного цвета, кисловатого вкуса и… в большом количестве она действует на слабые головы плохо, вызывая у принимающих ее тяжелое опьянение, подобное «пивному». Принимать эту микстуру следует осторожно. Не более одной чайной ложки в год; усиленные дозы вызывают ожирение сердца, опухоли чванства, заносчивости, самомнения, нетерпимости и вообще всякие болезненные уродства.
- (все афоризмы русских писателей)
Отправить комментарий
Дополнительно
-
-
July 27 2013, 15:39
- Наука
- Cancel
Неньютоновские жидкости
Если в движущейся жидкости её вязкость зависит только от её природы и температуры и не зависит от градиента скорости, то такие жидкости называют ньютоновскими. К ним относятся однородные жидкости. Когда жидкость неоднородна, например, состоит из крупных молекул, образующих сложные пространственные структуры, то при её течении вязкость зависит от градиента скорости.
Такие жидкости называют неньютоновскими.
Неньютоновские жидкости не поддаются законам обычных жидкостей, эти жидкости меняют свою плотность и вязкость при воздействии на них физической силой, причем не только механическим воздействие, но и даже звуковыми волнами. Если воздействовать механически на обычную жидкость то чем большее будет воздействие на нее, тем больше будет сдвиг между плоскостями жидкости, иными словами чем сильнее воздействовать на жидкость, тем быстрее она будет течь и менять свою форму. Если воздействовать на Неньютоновскую жидкость механическими усилиями, мы получим совершенно другой эффект, жидкость начнет принимать свойства твердых тел и вести себя как твердое тело, связь между молекулами жидкости будет усиливаться с увеличением силы воздействия на нее, в следствии мы столкнемся с физическим затруднением сдвинуть слои таких жидкостей. Вязкость неньютоновских жидкостей возрастает при уменьшение скорости тока жидкости
Вот еще один пример:
,
Если к вязкопластичной жидкости прикладывать напряжение сдвига, меньшим по величине, чем пороговое значение, то такая жидкость будет оставаться в покое. Как только напряжение сдвига превысит, вязкопластик начнет течь, как обычная ньютоновская жидкость. Иначе говоря, привести в движение вязкопластичную жидкость можно, лишь преодолев её предельное напряжение.
Такое поведение вязкопластиков объясняется тем, что в жидкости, находящейся в покое, образуется жесткая пространственная структура, оказывающая сопротивление любому напряжению, меньшему, чем пороговое. К вязкопластичным жидкостям можно отнести буровые растворы, сточные грязи, масляные краски, зубную пасту – то есть то, что похоже на пасту, главным образом суспензии.
К псевдопластичным жидкостям относятся жидкости, содержащие несимметричные частицы или молекулы высокополимеров, например, суспензии или растворы полимеров, подобных производным целлюлозы.
Кривые текучести — t и зависимости эффективной вязкости h* от напряжения сдвига t: a — диаграммы для ньютоновской жидкости; б,г -диаграммы для неньютоновских жидкостей, у к-рых h* снижается с ростом и t; в -диаграмма для неньютоновской жидкости, у к-рой h*повышается с ростом и t; д — диаграмма для вязкопластического тела с пределом текучести q.
При маленьких изменениях скоростей деформации молекулы высокополимеров или несимметричные частицы своими большими осями ориентируются вдоль направления движения, вследствие чего возрастает напряжение внутри. После завершения ориентирования, а поведение жидкости не отличается от ньютоновского. Иными словами, если нажимать на псевдопластическую жидкость не резко, то ее вязкость будет высока, а если резко – то будет уменьшаться.
А вот что можно сделать в домашних условиях:
А вот интересная штука: плывун — насыщенный водой грунт:
Ну а еще всякие ХИМИКО-ФИЗИЧЕСКИЕ опыты можете посмотреть тут.
No views yet
Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия — http://infoglaz.ru/?p=32017