Mikä on Newtonin neste?

Newtonilainen neste on mikä tahansa neste, jonka viskositeetti pysyy vakiona riippumatta siitä aiheutuvasta ulkoisesta rasituksesta, kuten sekoittumisesta tai voimakkaan voiman kohdistamisesta. Yksi esimerkki on vesi, koska se virtaa samalla tavalla riippumatta siitä, jätetäänkö se yksin vai sekoitetaan voimakkaasti. Tätä voidaan verrata muihin kuin Newtonin nesteisiin, jotka voivat paksuuntua tai ohentua rasituksen aikana. Newtonilaisen nesteen viskositeetti voi muuttua, jos se altistetaan eri lämpötiloille tai paineille ulkoisten voimankäyttöjen sijasta. Monet nesteet paksunevat esimerkiksi jäähtyessään, vaikka ne reagoivat edelleen leikkausvoimiin muuttamatta viskositeettia.

Minkä tahansa Newtonin nesteen määrittelevä tekijä on se, että se virtaa samalla tavalla, kun käytetään suurta voimaa, kuin silloin, kun se jätetään yksin. Tämä tarkoittaa, että se voidaan sekoittaa voimakkaasti muuttamatta sen viskositeettia. Toinen tapa kuvata näitä nesteitä on, että niillä on lineaarinen suhde viskositeetin ja leikkausjännityksen välillä. Näistä nesteistä aiheutuvasta leikkausjännityksestä huolimatta viskositeettikerroin ei muutu.

Monet eri nesteet ovat newtonilaisia, mukaan lukien vesi, tietyt öljyt ja ilma. Tämän tosiasian merkitys voidaan nähdä tutkittaessa monia erilaisia ​​nesteitä, joilla ei ole tätä ominaisuutta. Joissakin nesteissä on leikkauspaksuuntuminen, mikä tarkoittaa, että viskositeetti kasvaa ulkoisen voiman läsnä ollessa. Jos vesi tai ilma näyttäisi näitä ominaisuuksia, juoksijat ja uimarit havaitsisivat ympäristön sakeutuvan ympärilleen yrittäessään liikkua nopeammin. Tämäntyyppinen vaikutus voidaan nähdä, kun vesi ja maissitärkkelys sekoitetaan, jolloin muodostuu ei-newtonilainen neste, joka on nestemäinen, jos se jätetään yksin, mutta jähmettyy ja antaa jonkun juosta sen yli.

On mahdollista, että Newtonin nesteen viskositeetti muuttuu muiden tekijöiden kuin ulkoisesti kohdistetun voiman, kuten lämpötilan ja paineen, vaikutuksesta. Puristuvilla nesteillä on taipumus paksuuntua paksummiksi, kun taas puristumattomilla nesteillä on vähäinen muutos samoissa olosuhteissa. Näiden nesteiden tiheys voi myös muuttua äärimmäisissä lämpötiloissa, mikä voi johtaa viskositeetin nousuun tai laskuun. Neste, joka on muuttanut viskositeettia jollakin näistä menetelmistä, osoittaa edelleen lineaarisen suhteen viskositeetin ja leikkausjännityksen välillä.