Chất lưu không Newton là gì? Ví dụ và thử nghiệm

Mục lục:

Chất lưu không Newton là gì? Ví dụ và thử nghiệm
Chất lưu không Newton là gì? Ví dụ và thử nghiệm
Anonim

Chất lỏng không phải Newton là gì? Ví dụ chắc chắn có thể được tìm thấy ngay cả trong tủ lạnh của bạn, nhưng cát lún được coi là ví dụ rõ ràng nhất về phép màu khoa học - chất lỏng và chất rắn đồng thời do các hạt lơ lửng (lơ lửng).

Về độ nhớt

chất lỏng không Newton
chất lỏng không Newton

Ngài Isaac Newton đã lập luận rằng độ nhớt, hay lực cản của chất lưu chảy, phụ thuộc vào nhiệt độ. Vì vậy, ví dụ, nước có thể biến thành đá và ngược lại chính xác dưới tác động của các bộ phận làm nóng hoặc làm mát. Tuy nhiên, một số chất tồn tại trên thế giới thay đổi độ nhớt do tác dụng của lực chứ không phải do nhiệt độ thay đổi. Điều thú vị là nước sốt cà chua thường được sử dụng, trở nên loãng hơn khi khuấy trong thời gian dài, được coi là chất lỏng không phải Newton. Mặt khác, kem đặc lại khi được đánh bông. Nhiệt độ không quan trọng đối với những chất này - độ nhớt của chất lỏng không phải Newton thay đổi do tác động vật lý.

Thử nghiệm

Dành cho những ai quan tâm đến khoa học ứng dụng hoặc chỉ muốnđể làm kinh ngạc những vị khách và bạn bè của bạn bằng một thí nghiệm khoa học cực kỳ đơn giản và đồng thời cũng hấp dẫn đến kinh ngạc, một công thức đặc biệt cho dung dịch tinh bột dạng keo đã được tạo ra. Một chất lỏng thực sự không phải của Newton, được làm từ hai nguyên liệu ẩm thực thông thường theo đúng nghĩa đen, sẽ khiến cả học sinh và sinh viên ngạc nhiên về độ đặc của nó. Tất cả những gì bạn cần là tinh bột và nước tinh khiết, và kết quả là một chất duy nhất vừa là chất lỏng vừa là chất rắn.

ví dụ chất lỏng phi Newton
ví dụ chất lỏng phi Newton

Công thức

  • Đổ khoảng một phần tư gói bột ngô vào một cái bát sạch và từ từ thêm khoảng nửa ly nước. Can thiệp. Đôi khi, việc chuẩn bị dung dịch keo tinh bột trực tiếp bằng tay sẽ thuận tiện hơn bằng tay của bạn.
  • Tiếp tục thêm tinh bột và nước theo từng phần nhỏ cho đến khi bạn có độ sệt như mật ong. Đây là chất lưu không phải Newton trong tương lai. Làm thế nào để làm cho nó đồng nhất nếu mọi nỗ lực khuấy đều đều thất bại? Đừng lo; chỉ cần cho quá trình thêm thời gian. Do đó, đối với một gói bột ngô, rất có thể bạn sẽ cần một đến hai cốc nước. Xin lưu ý rằng chất này sẽ trở nên đặc hơn khi bạn thêm nhiều bột vào.
  • Đổ chất tạo thành vào chảo rán hoặc đĩa nướng. Hãy quan sát kỹ độ đặc bất thường của nó khi chất lỏng "rắn" đổ xuống. Khuấy đều chất này theo hình tròn bằng ngón tay trỏ - lúc đầu từ từ, sau đó ngày càng nhanh hơnnhanh hơn cho đến khi bạn có một chất lỏng phi Newton đáng kinh ngạc.

Thử nghiệm

Tự làm chất lỏng phi Newton
Tự làm chất lỏng phi Newton

Vừa nhằm mục đích kiến thức khoa học, vừa để giải trí, bạn có thể thử các thí nghiệm sau:

  • Trượt ngón tay của bạn trên bề mặt của cục máu đông. Bạn có nhận thấy gì không?
  • Đắm chìm toàn bộ bàn tay của bạn trong chất bí ẩn và cố gắng bóp bằng các ngón tay của bạn và kéo nó ra khỏi hộp đựng.
  • Thử lăn chất giữa hai lòng bàn tay của bạn để tạo thành một quả bóng.
  • Bạn thậm chí có thể dùng lòng bàn tay vỗ mạnh vào cục máu đông. Những khán giả có mặt có lẽ sẽ chạy tán loạn sang một bên, mong đợi được xịt dung dịch hồ tinh bột, nhưng chất bất thường vẫn sẽ tồn đọng trong thùng. (Tất nhiên, trừ khi bạn bỏ qua tinh bột.)
  • Một thử nghiệm ngoạn mục được các blogger video đưa ra. Đối với anh ta, bạn sẽ cần một cột nhạc, cần được bao phủ cẩn thận bằng màng bám dày trong nhiều lớp. Đổ dung dịch lên phim và bật nhạc ở âm lượng lớn. Bạn sẽ có thể trải nghiệm hiệu ứng hình ảnh tuyệt đẹp chỉ có thể có với hợp chất độc đáo này.

Nếu bạn đang thực hiện một thí nghiệm trong phòng thí nghiệm trước mặt học sinh hoặc học sinh, hãy hỏi chúng tại sao một chất lỏng không phải Newton lại hoạt động theo cách mà nó làm. Tại sao khi bóp vào tay, nó có vẻ rắn chắc nhưng lại chảy ra như xi-rô khi các ngón tay không nắm chặt? Vào cuối cuộc thảo luận, bạn có thể gói cục máu đông trong một túi nhựa lớn có khóa kéo để tiết kiệm.cho đến lần sau. Nó sẽ hữu ích cho bạn khi chứng minh các đặc tính của hệ thống treo.

chất lỏng không Newton làm thế nào để làm
chất lỏng không Newton làm thế nào để làm

Bí ẩn của chất

Tại sao trong một số trường hợp, dung dịch tinh bột có dạng keo lại giống chất rắn và những trường hợp khác lại giống chất lỏng? Trên thực tế, bạn đã tạo ra một chất lỏng phi Newton thực sự - một chất bất chấp định luật độ nhớt.

Newton tin rằng độ nhớt của một chất chỉ thay đổi do nhiệt độ tăng hoặc giảm. Ví dụ, dầu động cơ dễ chảy khi nóng lên và đặc lại khi nguội. Nói một cách chính xác, chất lỏng không phải Newton cũng tuân theo định luật vật lý này, nhưng độ nhớt của chúng cũng có thể thay đổi bằng cách tác dụng lực hoặc áp suất. Khi bạn bóp một cục keo trong tay, mật độ của nó tăng lên đáng kể và (ngay cả khi tạm thời) nó dường như chuyển thành chất rắn. Khi bạn mở nắm tay, dung dịch keo chảy ra như một chất lỏng bình thường.

Những điều cần lưu ý

độ nhớt của chất lỏng phi Newton
độ nhớt của chất lỏng phi Newton

Điều trớ trêu là không thể trộn tinh bột với nước mãi được, bởi vì kết quả thí nghiệm, bạn không nhận được một chất đồng nhất, mà là một huyền phù. Theo thời gian, các hạt bột sẽ tách khỏi các phân tử nước và tạo thành một cục cứng ở đáy túi ni lông của bạn. Chính vì lý do đó mà một chất lỏng không phải Newton như vậy sẽ làm tắc nghẽn đường ống thoát nước ngay lập tức, nếu bạn chỉ lấy nó và đổ xuống bồn rửa. Trong mọi trường hợp, đừng đổ nó vào cống - tốt hơn là đóng gói nó trong một chiếc túi và chỉ cần ném nó vàománg rác.

Đề xuất: