Почему вода легче перемешивать, а пасту труднее перемешивать?В жизни мы можем столкнуться с такой ситуацией, если есть миска с водой, когда палочки, чтобы быстро перемешивать в определенном направлении, будет чувствовать себя относительно легко перемешивать, и вода в миске будет одновременно представлять вогнутый вихре в центре.Но если мы добавим муку в эту миску с чистой водой, то результат будет совсем другим.В это время, если мы снова перемешиваем, мы обнаружим, что чем труднее перемешивать, и паста появляется явление, поднимающееся вверх по палочкам.Почему возникает такой контраст?
При перемешивании пасты возникает явление поднятия.Фактически, в классификации жидкостей в физике мягкого конденсированного состояния вода и пасты относятся к двум различным свойствам, а именно к ньютоновским и не ньютоновским.Вода, алкоголь, воздух и другие жидкости, встречающиеся в природе, называются «Ньютоновскими жидкостями».Для большинства низкомолекулярных жидкостей (с небольшим молекулярным весом), коэффициент вязкости остается в основном постоянным из-за их изотопности, это ньютоновская жидкость.Коэффициент вязкости не ньютоновской жидкости изменяется в зависимости от скорости сдвига, причем чем выше скорость сдвига, тем сильнее вязкость.Это означает, что для быстрого перемешивания такой жидкости требуется больше усилий, и чем быстрее это происходит, тем более трудно.Такие не ньютоновские жидкости включают в себя растворы, суспензии и т. д. большого числа полимолекул (очень большой молекулярной массы).Паста образуется путем добавления муки к воде, а мука является природным полимолекулярным соединением, поэтому паста является не ньютоновской жидкостью.Таким образом, чем быстрее мы перемешиваем пасту, тем быстрее ее вязкость возрастает, и в результате, естественным образом, тем сложнее ее перемешивать.
Теперь можно дать более конкретный ответ на эти вопросы.Что касается воды, то, когда мы постоянно перемешиваем ее палочками, молекулы воды распространяются на периферию под действием центробежной силы, поэтому в центре будет меньше воды, которая выглядит как вогнутый вихрь, что также приводит к тому, что более легко перемешивать.Однако для пасты, полимер муки образует анизотропную структуру при перемешивании, полимерная цепь будет растянута и запутана на палочках, чем больше силы сдвига, тем выше степень растяжения, а сама полимерная цепь будет создавать более сильную восстановительную эластичность.Это приводит к сжатию этих мучных полимолекул в центр, что создает "феномен ползания стержня" (также называемый эффект Вайзенберга), который также приводит к тому, что более трудно перемешивать.