Põhiline erinevus Newtoni ja mitte-Newtoni vedelike vahel on see, et Newtoni vedelikel on püsiv viskoossus, samas kui mitte-Newtoni vedelikel on muutuv viskoossus.
Sõltuv alt vedeliku viskoossusest saame jagada vedelikke, st vedelikke ja gaase, njuutonilikeks või mitte-newtonideks. Viskoossus on vedeliku sisehõõrdumise tõttu paks ja kleepuv olek. Lisaks peame arvestama teisi parameetreid, et teha kindlaks, kas vedelik on Newtoni või mitte-Newtoni. Need on nihkepinge ja nihkekiirus. Nihkepinge on vedeliku ristlõikele samatasandiline pinge, samas kui nihkekiirus on kiiruse muutumise kiirus, millega üks vedelikukiht läbib külgnevat kihti.
Mis on Newtoni vedelik?
Newtoni vedelikud on vedelikud, millel on konstantne viskoossus ja nullnihkekiirus nulli nihkepinge juures. See tähendab; nihkekiirus on otseselt võrdeline nihkepingega. Teisisõnu on nihkepinge ja nihkekiiruse suhe kogu vedelikus konstantne.
Joonis 01: Newtoni vedeliku omadused
Kuid enamikul meile teadaolevatel vedelikel on muutuv viskoossus. Tavaliselt ei vasta ükski tegelik vedelik definitsioonile täpselt. Seetõttu peetakse seda lihtsaks matemaatiliseks mudeliks. Kuid me võime eeldada, et mõned tavalised vedelikud ja gaasid, nagu vesi ja õhk, on Newtoni vedelikud. Newtoni nimi pärineb Isaac Newtonilt, kes oli esimene teadlane, kes kasutas diferentsiaalvõrrandit, et postuleerida seost nihkepinge ja vedelike nihkekiiruse vahel.
Mis on mitte-Newtoni vedelik?
Mitte-Newtoni vedelikud on vedelikud, millel on muutuv viskoossus ja muutuv seos nihkepingega. Põhjus on selles, et need vedelikud ei järgi Newtoni viskoossusseadust. Nende vedelike viskoossus võib jõu mõjul muutuda. st mõned vedelikud, näiteks kaste, on pudelit loksutades vedelamad. Enamik vedelikke, mida me teame, on mitte-Newtoni vedelikud. Sellesse rühma võib liigitada palju soolalahuseid, sulapolümeere ja paljusid muid vedelikke.
Joonis 02: Mitte-Newtoni vedelik
Kuigi me kasutame vedeliku mehaanikas mõistet viskoossus vedeliku nihkeomaduste kirjeldamiseks, ei ole see piisav kirjeldamaks mitte-Newtoni vedelike omadusi. Mitte-Newtoni vedelikel on erinevad käitumisomadused, sealhulgas viskoelastsus, ajast sõltuv viskoossus jne.
Mis vahe on Newtoni ja mitte-Newtoni vedelikel?
Sõltuv alt viskoossusest võib vedelikud klassifitseerida kahte tüüpi: Newtoni vedelikud ja mitte-Newtoni vedelikud. Peamine erinevus Newtoni ja mitte-Newtoni vedelike vahel on see, et Newtoni vedelikel on püsiv viskoossus, samas kui mitte-Newtoni vedelikel on muutuv viskoossus. Veelgi enam, kui arvestada nihkekiirust ja nihkepinget, võib Newtoni vedelikes jälgida nullnihkekiirust nulli nihkepingel. See tähendab; nihkekiirus on otseselt võrdeline nihkepingega. Kuid mitte-Newtoni vedelikel on nihkekiiruse ja nihkepinge vahel muutuv seos.
Kuigi enamik meile teadaolevatest vedelikest on mitte-Newtoni vedelikud, loetakse vett ja õhku normaalsetes tingimustes Newtoni vedelikeks. Peaaegu kõik soolad, sulanud polümeermaterjalid, veri, hambapasta, värv, maisitärklis ja paljud muud vedelikud on aga mitte-Newtoni vedelikud.
Allpool olev infograafik võtab kokku erinevuse Newtoni ja mitte-Newtoni vedelike vahel.
Kokkuvõte – Newtoni vs mitte-Newtoni vedelikud
Sõltuv alt viskoossusest võib vedelikud klassifitseerida kahte tüüpi: Newtoni vedelikud ja mitte-Newtoni vedelikud. Peamine erinevus Newtoni ja mitte-Newtoni vedelike vahel on see, et Newtoni vedelikel on püsiv viskoossus, samas kui mitte-Newtoni vedelikel on muutuv viskoossus.
