Newtonsche und nicht-newtonsche flüssigkeiten haben eine Reihe signifikanter Unterschiede in ihren physikalischen Eigenschaften und ihrem Verhalten. Das Verständnis dieser Unterschiede ist für viele Bereiche der Wissenschaft und Technologie, wie Chemie, Physik und Technik, wichtig. In diesem Artikel werden wir uns die Beispiele und Eigenschaften beider Arten von Flüssigkeiten ansehen.
Newtonsche Flüssigkeit - dies sind Flüssigkeiten, bei denen die Viskosität konstant bleibt, wenn sich die Scherspannung ändert. Mit anderen Worten, die Kraftreaktion einer newtonschen Flüssigkeit auf eine statische oder dynamische Spannung ist proportional zu ihrer Größe. Beispiele für newtonsche Flüssigkeiten sind Wasser, Zuckerlösungen und viele Öle. Solche Flüssigkeiten sind leicht fließend und haben unter verschiedenen Bedingungen die gleichen Eigenschaften.
Nicht-newtonsche Flüssigkeiten - dies sind Flüssigkeiten, bei denen die Viskosität von der Größe und der Verformungsgeschwindigkeit abhängt. Das heißt, die Scherkraft ist nicht immer proportional zur Spannung, und die Reaktion der Flüssigkeit kann nicht linear sein. Beispiele für nicht-newtonsche Flüssigkeiten sind Ketchup, Honig, Blut und einige Polymerlösungen. Solche Flüssigkeiten können ihre Viskosität abhängig von externen Faktoren wie Temperatur, Druck oder Konzentration ändern.
Eigenschaften von Newtonschen Flüssigkeiten
Newtonsche Flüssigkeit im Gegensatz zu nicht-Newtonschen haben sie eine Reihe von Eigenschaften, die ihre Eigenschaften und ihr Verhalten bei Gewalteinwirkung bestimmen.
Erstens besitzen Newtonsche Flüssigkeiten lineare Viskosität. Dies bedeutet, dass die Kraft, die auf eine einzelne Flüssigkeitsplattform wirkt, proportional zur Schergeschwindigkeit dieses Platzes ist. Dieses lineare Verhältnis zwischen Kraft und Schergeschwindigkeit wird als Newtonsches Gesetz bezeichnet.
Zweitens besitzen Newtonsche Flüssigkeiten Homogenitaet und Isotropie. Dies bedeutet, dass ihre Eigenschaften unabhängig von der Richtung der Kraft und der Schergeschwindigkeit sind. Bei solchen Flüssigkeiten setzt sich die Verschiebung gleichmäßig in jede Richtung fort.
Darüber hinaus besitzen Newtonsche Flüssigkeiten Reversibilitaet. Dies bedeutet, dass die Flüssigkeit bei Beendigung der Kraft in ihren ursprünglichen Zustand zurückkehrt, ohne sich zu verformen.
Grundlegende Beispiele für newtonsche Flüssigkeiten sind Wasser, Öl, Alkohol und einige andere gängige Flüssigkeiten. Diese Eigenschaften von Newtonschen Flüssigkeiten machen sie in Industrie, Medizin und anderen Bereichen weit verbreitet.
Beispiele für Newtonsche Flüssigkeiten
| Beispiele für Newtonsche Flüssigkeiten | Eigenschaften |
|---|---|
| Wasser | Wasser ist eine newtonsche Flüssigkeit bei Raumtemperatur und normalen Bedingungen. Seine Viskosität bleibt unabhängig von der Spannungsverschiebung oder Geschwindigkeit konstant. |
| Öl | Ein Öl wie Mineralöl oder Olivenöl ist auch eine newtonsche Flüssigkeit. Sie fließen leicht, ohne ihre Viskosität zu verändern. |
| Glycerin | Glycerin ist ein weiteres Beispiel für eine newtonsche Flüssigkeit. Es hat auch eine konstante Viskosität und zeichnet sich durch einen niedrigen Reibungskoeffizienten aus. |
Dies sind nur einige Beispiele für newtonsche Flüssigkeiten. Die vielleicht häufigste und bekannteste newtonsche Flüssigkeit ist Wasser. Aber in der realen Welt gibt es viele andere Newtonsche Flüssigkeiten, die häufig in der Industrie, in der Küche und in anderen Lebensbereichen verwendet werden.
Eigenschaften von nicht-Newtonschen Flüssigkeiten
Nicht-newtonsche Flüssigkeiten folgen im Gegensatz zu newtonschen Flüssigkeiten nicht dem linearen Viskositätsgesetz, das als Newtonsches Gesetz bekannt ist. Das Newtonsche Gesetz besagt, dass die Verformungsrate einer Flüssigkeit proportional zur darauf angewendeten Kraft mit einem konstanten Viskositätskoeffizienten ist.
Nicht-newtonsche Flüssigkeiten weisen komplexe, nichtlineare zähflüssige Eigenschaften auf, die sich abhängig von verschiedenen Faktoren wie Temperatur, Druck und Spannungsniveau ändern können.
Ein Beispiel für eine nicht-newtonsche Flüssigkeit ist Ketchup. Bei langsamer Bewegung kann Ketchup fast flüssig sein, aber wenn Sie eine schnelle Bewegung oder einen starken Einfluss ausüben, wird der Ketchup fest und fungiert als fester Körper. Dies liegt an einer Veränderung der inneren Struktur und Viskosität der Flüssigkeit.
Ketchup, andere Beispiele für nicht-newtonsche Flüssigkeiten können Öle mit hoher Viskosität, Blut, Polymerlösungen und viele andere Flüssigkeiten sein, die ein nichtlineares Verhalten aufweisen und komplexe viskose Eigenschaften aufweisen.
Änderung der Viskosität: Nicht-newtonsche Flüssigkeiten können eine Beziehung zwischen der Verformungsrate und der Viskosität haben, was bedeutet, dass sich ihre Viskosität je nach Spannungsniveau oder Schergeschwindigkeit ändern kann.
Beispiele für nicht-Newtonsche Flüssigkeiten:
- Ketschup
- Öle mit hoher Viskosität
- Blut
- Polymerlösungen
