Ньютондық емес сұйықтықтар дегеніміз не? Мысалдар, әрине, тіпті сіздің тоңазытқышыңыздан табылуы мүмкін, бірақ тез құм ғылыми ғажайыптың ең айқын мысалы болып саналады - бір уақытта ілулі (тоқтатылған) бөлшектердің арқасында сұйық және қатты.
Тұтқырлық туралы
Сэр Исаак Ньютон сұйықтықтың тұтқырлығы немесе ағынға төзімділігі температураға байланысты екенін дәлелдеді. Мәселен, мысалы, су жылыту немесе салқындату элементтерінің әсерінен мұзға айналуы мүмкін және керісінше. Дегенмен, дүниеде бар кейбір заттар тұтқырлықты температураның өзгеруіне емес, күш әсерінен өзгертеді. Бір қызығы, ұзақ араластырған кезде жіңішкеретін жиі қолданылатын томат соусы Ньютондық емес сұйықтық болып саналады. Кілегей, керісінше, шайқаған кезде қоюланады. Бұл заттар үшін температура маңызды емес - Ньютондық емес сұйықтықтардың тұтқырлығы физикалық әсерге байланысты өзгереді.
Эксперимент
Қолданбалы ғылымға қызығатындар немесе жай ғана алғысы келетіндер үшінҚонақтарыңыз бен достарыңызды керемет қарапайым және сонымен бірге таңғажайып қызықты ғылыми тәжірибемен таң қалдыру үшін коллоидты крахмал ерітіндісінің арнайы рецепті жасалды. Екі кәдімгі аспаздық ингредиенттерден жасалған нағыз Ньютондық емес сұйықтық өзінің консистенциясымен мектеп оқушыларын да, студенттерді де таң қалдырады. Сізге тек крахмал мен таза су қажет, нәтижесінде сұйық және қатты күйде болатын бірегей зат алынады.
Рецепт
- Таза ыдысқа жүгері крахмалының төрттен бір бөлігін құйып, жарты стакан суды ақырындап қосыңыз. Араласыңыз. Кейде коллоидты крахмал ерітіндісін тікелей қолмен дайындаған ыңғайлы.
- Бал тәрізді консистенциясы болғанша, кішкене бөліктерде крахмал мен суды қосуды жалғастырыңыз. Бұл болашақ Ньютондық емес сұйықтық. Біркелкі араластырудың барлық әрекеттері сәтсіз аяқталса, оны қалай біркелкі ету керек? Уайымдамаңыз; процеске көбірек уақыт беріңіз. Нәтижесінде жүгері крахмалының бір пакеті үшін сізге бір-екі стакан су қажет болуы мүмкін. Ұнтақ қосылған сайын заттың тығыздайтынын ескеріңіз.
- Алынған затты қуырғыш табаға немесе пісірме табаққа құйыңыз. «Қатты» сұйықтық ағып жатқанда, оның ерекше консистенциясына мұқият қараңыз. Сұқ саусағыңызбен затты шеңбер бойымен араластырыңыз - алдымен баяу, содан кейін тезірек және жылдамырақНьютондық емес таңғажайып сұйықтық болғанша жылдамырақ.
Тәжірибелер
Ғылыми білім мақсатында да, жай ғана көңіл көтеру үшін келесі эксперименттерді жасап көруге болады:
- Саусағыңызды пайда болған тромбтың бетімен сырғытыңыз. Сіз бірдеңе байқадыңыз ба?
- Қолыңызды жұмбақ затқа толығымен батырыңыз және оны саусақтарыңызбен қысып, контейнерден шығарып көріңіз.
- Затты алақаныңыздың арасына айналдырып көріңіз.
- Тіпті тромбты бар күшіңізбен алақаныңызбен ұруға болады. Келген көрермендер, бәлкім, крахмал ерітіндісін шашу керек деп, бүйірге шашырап кетуі мүмкін, бірақ әдеттен тыс зат контейнерде қалады. (Егер, әрине, крахмалды аямасаңыз.)
- Тамаша экспериментті бейнеблогерлер ұсынады. Ол үшін сізге музыкалық баған қажет болады, ол бірнеше қабатта қалың тамақ пленкасымен мұқият жабылуы керек. Ерітіндіні пленкаға құйып, музыканы жоғары дыбыс деңгейінде қосыңыз. Таңқаларлық визуалды әсерлерді тек осы бірегей қосылыс арқылы ғана сезінуге болады.
Егер сіз зертханада мектеп оқушыларының немесе студенттердің алдында тәжірибе жасап жатсаңыз, олардан Ньютондық емес сұйықтық неге осылай әрекет ететінін сұраңыз. Неліктен ол қолға қысылғанда қатты болып көрінеді, бірақ саусақтар тартылмаған кезде сироп сияқты ағып кетеді? Талқылаудың соңында ұйыған тромбты сақтау үшін сыдырмасы бар үлкен пластик пакетке салуға болады.келесіге дейін. Суспензияның қасиеттерін көрсету сізге пайдалы болады.
Заттың құпиясы
Неліктен коллоидты крахмал ерітіндісі кейбір жағдайларда қатты зат сияқты, ал басқаларында сұйықтық сияқты әрекет етеді? Шын мәнінде, сіз нағыз Ньютондық емес сұйықтықты жасадыңыз - тұтқырлық заңына қайшы келетін зат.
Ньютон заттың тұтқырлығы тек температураның жоғарылауы немесе төмендеуіне байланысты өзгереді деп есептеді. Мысалы, қозғалтқыш майы қызған кезде оңай ағады, ал салқындаған кезде қоюланады. Қатаң айтқанда, Ньютондық емес сұйықтықтар да осы физикалық заңға бағынады, бірақ олардың тұтқырлығын күш немесе қысым қолдану арқылы да өзгертуге болады. Қолыңыздағы коллоидты тромбты сығып алғанда, оның тығыздығы айтарлықтай артады және (уақытша болса да) қатты затқа айналады. Жұдырықты ашқанда, коллоидты ерітінді кәдімгі сұйықтық сияқты ағады.
Есте сақтау керек нәрселер
Ирония сол, крахмалды сумен мәңгі араластыру мүмкін емес, өйткені тәжірибе нәтижесінде біртекті зат емес, суспензия алынады. Уақыт өте келе ұнтақ бөлшектері су молекулаларынан бөлініп, пластик қаптың түбінде қатты кесек пайда болады. Дәл осы себепті, мұндай Ньютондық емес сұйықтық, егер сіз оны алып, раковинаға құйсаңыз, кәріз құбырларын бірден бітеп тастайды. Ешбір жағдайда оны дренажға құймаңыз - оны сөмкеге салып, жай ғана тастаған дұрыс.қоқыс жәшігі.
