Τι είναι το Νευτώνειο Ρευστό;

Νευτώνειο ρευστό είναι κάθε ρευστό που παρουσιάζει ιξώδες που παραμένει σταθερό ανεξάρτητα από οποιαδήποτε εξωτερική τάση που ασκείται πάνω του, όπως ανάμιξη ή ξαφνική εφαρμογή δύναμης. Ένα παράδειγμα είναι το νερό, αφού ρέει με τον ίδιο τρόπο, ανεξάρτητα από το αν μένει μόνο του ή αναδεύεται έντονα. Αυτό μπορεί να αντιπαραβληθεί με τα μη νευτώνεια υγρά, τα οποία μπορούν να γίνουν παχύτερα ή λεπτότερα όταν ασκείται πίεση. Είναι δυνατό το ιξώδες ενός Νευτώνειου ρευστού να αλλάξει εάν εκτεθεί σε διαφορετικές θερμοκρασίες ή πιέσεις αντί για εξωτερικές εφαρμογές δύναμης. Πολλά ρευστά γίνονται παχύτερα καθώς ψύχονται, για παράδειγμα, αν και εξακολουθούν να αντιδρούν στις δυνάμεις διάτμησης χωρίς αλλαγή στο ιξώδες.

Ο καθοριστικός παράγοντας οποιουδήποτε Νευτώνειου ρευστού είναι ότι θα ρέει το ίδιο όταν ασκείται μεγάλη δύναμη όπως όταν μένει μόνο του. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να αναμιχθεί έντονα χωρίς να αλλάξει το ιξώδες του. Ένας άλλος τρόπος για να περιγράψουμε αυτά τα ρευστά είναι ότι έχουν μια γραμμική σχέση μεταξύ του ιξώδους και της διατμητικής τάσης. Ανεξάρτητα από τη διατμητική τάση που εφαρμόζεται σε αυτά τα ρευστά, ο συντελεστής ιξώδους δεν θα αλλάξει.

Πολλά διαφορετικά ρευστά είναι νευτώνεια, συμπεριλαμβανομένου του νερού, ορισμένων ελαίων και του αέρα. Η σημασία αυτού του γεγονότος μπορεί να φανεί όταν εξετάζουμε τα πολλά διαφορετικά υγρά που δεν μοιράζονται αυτό το χαρακτηριστικό. Ορισμένα ρευστά παρουσιάζουν πάχυνση διάτμησης, πράγμα που σημαίνει ότι το ιξώδες αυξάνεται παρουσία εξωτερικής δύναμης. Εάν το νερό ή ο αέρας παρουσίαζαν αυτές τις ιδιότητες, οι δρομείς και οι κολυμβητές θα έβρισκαν το περιβάλλον να πυκνώνει γύρω τους καθώς προσπαθούσαν να κινηθούν πιο γρήγορα. Αυτός ο τύπος επίδρασης μπορεί να φανεί όταν το νερό και το άμυλο καλαμποκιού αναμειγνύονται για να δημιουργηθεί ένα μη νευτώνειο ρευστό, το οποίο είναι υγρό αν μείνει μόνο του, αλλά θα στερεοποιηθεί και θα επιτρέψει σε κάποιον να το τρέξει.

Είναι δυνατόν το ιξώδες ενός Νευτώνειου ρευστού να μεταβάλλεται μέσω παραγόντων διαφορετικών από την εξωτερικά εφαρμοζόμενη δύναμη, όπως μέσω της θερμοκρασίας και της πίεσης. Τα συμπιεστά υγρά τείνουν να γίνονται πιο παχύρρευστα υπό πίεση, ενώ τα ασυμπίεστα υγρά παρουσιάζουν αμελητέα μεταβολή υπό τις ίδιες συνθήκες. Αυτά τα υγρά μπορούν επίσης να αλλάξουν σε πυκνότητα όταν εκτίθενται σε ακραίες θερμοκρασίες, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε αύξηση ή μείωση του ιξώδους. Ένα ρευστό που έχει αλλάξει ιξώδες μέσω μιας από αυτές τις μεθόδους θα εξακολουθεί να δείχνει μια γραμμική σχέση μεταξύ του ιξώδους και της διατμητικής τάσης.