Het belangrijkste verschil tussen Newtoniaanse en niet-Newtonse vloeistoffen is dat Newtoniaanse vloeistoffen een constante viscositeit hebben, terwijl niet-Newtoniaanse vloeistoffen een variabele viscositeit hebben.
We kunnen vloeistoffen, d.w.z. vloeistoffen en gassen, onderverdelen in Newtoniaans of niet-Newtoniaans, afhankelijk van de viscositeit van de vloeistof. Viscositeit is de toestand van dik en plakkerig vanwege de interne wrijving van de vloeistof. Bovendien moeten we andere parameters in overweging nemen om te bepalen of een vloeistof Newtoniaans of niet-Newtoniaans is. Dit zijn schuifspanning en schuifsnelheid. Schuifspanning is de spanning die coplanair op de vloeistofdwarsdoorsnede wordt uitgeoefend, terwijl de schuifsnelheid de snelheidsverandering is waarmee een vloeistoflaag over een aangrenzende laag gaat.
Wat is Newtoniaanse vloeistof?
Newtonse vloeistoffen zijn vloeistoffen met een constante viscositeit en een afschuifsnelheid van nul bij een afschuifspanning van nul. Dat betekent; de afschuifsnelheid is recht evenredig met de afschuifspanning. Met andere woorden, de verhouding van de schuifspanning tot de schuifsnelheid is constant in de vloeistof.
Figuur 01: Kenmerken van een Newtonse vloeistof
De meeste vloeistoffen die we kennen, hebben echter een variabele viscositeit. Meestal passen geen echte vloeistoffen precies in de definitie. Daarom wordt het beschouwd als een eenvoudig wiskundig model. Maar we kunnen enkele veel voorkomende vloeistoffen en gassen, zoals water en lucht, aannemen als Newtoniaanse vloeistoffen. De naam Newtonian komt van Isaac Newton, die de eerste wetenschapper was die een differentiaalvergelijking gebruikte om de relatie tussen schuifspanning en schuifsnelheid van vloeistoffen te postuleren.
Wat is niet-Newtonse vloeistof?
Niet-Newtoniaanse vloeistoffen zijn de vloeistoffen met een variabele viscositeit en een variabele relatie met schuifspanning. Het is omdat deze vloeistoffen de viscositeitswet van Newton niet volgen. De viscositeit van deze vloeistoffen kan onder kracht veranderen. d.w.z. sommige vloeistoffen zoals saus zijn vloeibaarder als de fles wordt geschud. De meeste vloeistoffen die we kennen zijn niet-Newtoniaanse vloeistoffen. Veel zoutoplossingen, gesmolten polymeren en vele andere vloeistoffen kunnen in deze groep worden ingedeeld.
Figuur 02: Een niet-Newtoniaanse vloeistof
Hoewel we de term viscositeit in de vloeistofmechanica gebruiken om de afschuifeigenschappen van een vloeistof te beschrijven, is het niet voldoende om de eigenschappen van niet-Newtonse vloeistoffen te beschrijven. Er zijn verschillende gedragskenmerken van niet-Newtonse vloeistoffen, waaronder visco-elasticiteit, tijdsafhankelijke viscositeit, enz.
Wat is het verschil tussen Newtoniaanse en niet-Newtoniaanse vloeistoffen?
Vloeistoffen kunnen worden ingedeeld in twee soorten, afhankelijk van de viscositeit, als Newtoniaanse vloeistoffen en niet-Newtonse vloeistoffen. Het belangrijkste verschil tussen Newtoniaanse en niet-Newtoniaanse vloeistoffen is dat de Newtoniaanse vloeistoffen een constante viscositeit hebben, terwijl de niet-Newtoniaanse vloeistoffen een variabele viscositeit hebben. Bovendien kunnen we bij het beschouwen van de afschuifsnelheid en afschuifspanning in Newtoniaanse vloeistoffen een afschuifsnelheid van nul waarnemen bij een afschuifspanning van nul. Dat betekent; de afschuifsnelheid is recht evenredig met de afschuifspanning. Niet-Newtonse vloeistoffen hebben echter een variabele relatie tussen afschuifsnelheid en afschuifspanning.
Hoewel de meeste vloeistoffen die we kennen niet-Newtoniaanse vloeistoffen zijn, worden water en lucht onder normale omstandigheden als Newtoniaanse vloeistoffen beschouwd. Bijna alle zouten, gesmolten polymeermateriaal, bloed, tandpasta, verf, maïszetmeel en vele andere soorten vloeistoffen zijn echter niet-Newtoniaanse vloeistoffen.
De onderstaande infographic vat het verschil tussen Newtoniaanse en niet-Newtoniaanse vloeistoffen samen.
Samenvatting – Newtoniaanse versus niet-newtoniaanse vloeistoffen
Vloeistoffen kunnen worden ingedeeld in twee soorten, afhankelijk van de viscositeit, als Newtoniaanse vloeistoffen en niet-Newtonse vloeistoffen. Het belangrijkste verschil tussen Newtoniaanse en niet-Newtoniaanse vloeistoffen is dat Newtoniaanse vloeistoffen een constante viscositeit hebben, terwijl niet-Newtoniaanse vloeistoffen een variabele viscositeit hebben.
