Ključna razlika med newtonskimi in nenewtonskimi tekočinami je, da imajo newtonske tekočine konstantno viskoznost, medtem ko imajo nenewtonske tekočine spremenljivo viskoznost.
Tekočine, tj. tekočine in pline, lahko razdelimo na newtonske ali nenewtonske, odvisno od viskoznosti tekočine. Viskoznost je stanje, ko je tekočina gosta in lepljiva zaradi notranjega trenja tekočine. Poleg tega moramo pri določanju, ali je tekočina newtonska ali nenewtonska, upoštevati druge parametre. To sta strižna napetost in strižna hitrost. Strižna napetost je napetost, ki deluje komplanarno na prečni prerez tekočine, medtem ko je strižna hitrost stopnja spremembe hitrosti, pri kateri ena plast tekočine prehaja čez sosednjo plast.
Kaj je Newtonova tekočina?
Newtonske tekočine so tekočine s konstantno viskoznostjo in ničelno strižno hitrostjo pri ničelni strižni napetosti. To pomeni; strižna hitrost je neposredno sorazmerna s strižno napetostjo. Z drugimi besedami, razmerje med strižno napetostjo in strižno hitrostjo je konstantno v celotni tekočini.
Slika 01: Značilnosti Newtonove tekočine
Vendar ima večina tekočin, ki jih poznamo, spremenljivo viskoznost. Običajno nobena prava tekočina ne ustreza natančno definiciji. Zato se obravnava kot preprost matematični model. Lahko pa domnevamo, da so nekatere običajne tekočine in plini, kot sta voda in zrak, newtonske tekočine. Ime Newtonian izvira iz Isaaca Newtona, ki je bil prvi znanstvenik, ki je uporabil diferencialno enačbo za postulacijo razmerja med strižno napetostjo in strižno hitrostjo tekočin.
Kaj je nenewtonska tekočina?
Nenewtonske tekočine so tekočine, ki imajo spremenljivo viskoznost in spremenljivo razmerje s strižno napetostjo. To je zato, ker te tekočine ne sledijo Newtonovemu zakonu viskoznosti. Viskoznost teh tekočin se lahko spremeni pod vplivom sile. nekatere tekočine, kot je omaka, so bolj tekoče, ko steklenico pretresemo. Večina tekočin, ki jih poznamo, je nenewtonskih tekočin. V to skupino je mogoče razvrstiti številne raztopine soli, staljene polimere in številne druge tekočine.
Slika 02: Ne-Newtonska tekočina
Čeprav v mehaniki tekočin uporabljamo izraz viskoznost za opis strižnih lastnosti tekočine, ni primeren za opis lastnosti ne-newtonskih tekočin. Obstajajo različne vedenjske značilnosti ne-newtonskih tekočin, vključno z viskoelastičnostjo, časovno odvisno viskoznostjo itd.
Kakšna je razlika med newtonskimi in nenewtonskimi tekočinami?
Tekočine lahko glede na viskoznost razvrstimo v dve vrsti kot newtonske tekočine in nenewtonske tekočine. Ključna razlika med newtonskimi in ne-newtonskimi tekočinami je, da imajo newtonske tekočine konstantno viskoznost, medtem ko imajo ne-newtonske tekočine spremenljivo viskoznost. Poleg tega lahko pri upoštevanju strižne hitrosti in strižne napetosti v newtonskih tekočinah opazimo ničelno strižno hitrost pri ničelni strižni napetosti. To pomeni; strižna hitrost je premo sorazmerna s strižno napetostjo. Vendar imajo ne-newtonske tekočine spremenljivo razmerje med strižno hitrostjo in strižno napetostjo.
Čeprav je večina tekočin, ki jih poznamo, nenewtonskih tekočin, veljata voda in zrak za newtonske tekočine pri normalnih pogojih. Vendar so skoraj vse soli, staljeni polimerni materiali, kri, zobna pasta, barve, koruzni škrob in številne druge vrste tekočin ne-newtonske tekočine.
Spodnja infografika povzema razliko med newtonskimi in ne-newtonskimi tekočinami.
Povzetek – Newtonske proti nenewtonskim tekočinam
Tekočine lahko glede na viskoznost razvrstimo v dve vrsti kot newtonske tekočine in nenewtonske tekočine. Ključna razlika med newtonskimi in nenewtonskimi tekočinami je v tem, da imajo newtonske tekočine konstantno viskoznost, medtem ko imajo nenewtonske tekočine spremenljivo viskoznost.
