Ako sa pohybujú kvapaliny pri rozličných teplotách?
21.1.2011 17:40:15 | QScience Daily | Počet zobrazení: 2699x
Vedci z MIT objavili vo výskume, ktorý sprevádzala kontroverzia a prekvapenie vedeckej obce, základnú vlastnosť, ktorá určuje rovnaký spôsob, akým sa správajú voda a mnohé iné kvapaliny pri rôznych teplotách.
Kvapaliny prudko menia svoje vlastnosti v blízkosti teploty priepustnosti skla (Tg), kedy sa viskozita kvapaliny veľmi zvýši. Sow-Hsin Chen a jeho spolupracovníci z MIT zistili, ďalší bod zmeny správania kvapalín, ku ktorému dochádza pri vyšších teplotách, ktoré sú o 20 až 30 % vyššie od teploty priepustnosti skla. Tento bod môže byť podľa vedcov rovnako dôležitý, pretože v tomto bode má viskozita mnohých kvapalín rovnakú hodnotu. Patria medzi ne napríklad voda, amoniak alebo benzén.
Pri tejto teplote sa podľa Chena „zmenia drasticky všetky vlastnosti kvapaliny. Nikto si predtým túto ich univerzálnu charakteristiku nevšimol.“
Práca je základným výskumom a Chen je opatrný v pomenovávaní praktického využitia nového poznatku. „Môžeme len špekulovať,“ povedal. Povedal však, že napríklad pochopenie tuhnutia betónu by mohlo pomôcť zvýšiť jeho trvácnosť a iné vlastnosti.
Zistenia ostávajú kontroverzné, minulý mesiac sa na túto tému konalo vedecké sympózium vo Florencii za účasti 50 vedcov. Odborníci sa zhodujú, že výskum veľmi prekvapivo poprel prijímané teórie.
Viskozita kvapalín sa zvyšuje, keď dosahujú bod mrazu – pohybujú sa menej ako voda a viac ako med. Presný priebeh tejto zmeny je ťažké zmerať. Nový výskum vychádza z publikovaných výskumov vysvetľujúcich správanie 84 rôznych kvapalín, ktorých analýza ukázala ich spoločnú charakteristiku.
„Meranie viskozity je veľmi zdĺhavý proces,“ povedal Chen. Meranie jej zmeny po malom zvýšení teploty je ešte náročnejšie. Vedci však zistili, že dokážu merať relaxačný čas vody, ktorý je priamo úmerný viskozite, pomocou najmodernejších prístrojov strieľajúcich do materiálu neutróny. „Zistili sme, že relaxačný čas pomocou nových prístrojov vieme merať veľmi efektívne,“ povedal Chen. Kým vedci zverejnili výsledky, museli sa venovať meraniam niekoľko rokov.