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液体有流动极限吗?

   2020-04-27 270
导读

伦敦玛丽皇后大学和俄罗斯科学院的科学家发现了液体流动性的极限。粘度是衡量液体流淌度的一种指标,是我们每天加满水壶,洗澡,

 伦敦玛丽皇后大学和俄罗斯科学院的科学家发现了液体流动性的极限。粘度是衡量液体流淌度的一种指标,是我们每天加满水壶,洗澡,倒食用油或在空气中流动时所经历的一种特性。我们知道液体在冷却时变稠,在加热时变稀疏,但是如果我们继续加热,液体会变得多么稀薄?如果在足够高的压力下加热,液体会沸腾并变成气体或稠密的类气体物质,在液态和气态之间转变的点就是粘度的最小值。
 
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粘度被认为是不可能从理论上计算出来的,因为它在很大程度上取决于液体的结构、组成和相互作用以及复杂的外部条件。诺贝尔奖获得者史蒂芬·温伯格将计算水的粘度的难度与计算基本物理常数(该常数决定了我们宇宙的结构)的问题进行了比较,尽管有这个困难,研究人员还是开发了一个方程式,发表于《科学进展》的研究中,他们表明两个基本的物理常数决定着液体的流动性,物理常数或自然常数是物理宇宙的可测量特性,不会改变,方程将基本粘度的最小值(粘度和每分子体积的乘积)与控制量子世界的普朗克常数以及无量纲质子与电子的质量比相关联。
 
伦敦玛丽皇后大学论文的主要作者科斯蒂亚·特拉琴科教授说:“这个结果令人吃惊。粘度是一种复杂的特性,对于不同的液体和外部条件,其变化很大。然而,我们的结果表明,所有液体的最小粘度都会发生变化, 变得简单而通用。”
 
发现此限制也有实际意义,它可用于需要低粘度化学,工业或生物过程新流体的地方, 一个非常重要的例子是最近使用超临界流体以绿色和环境清洁的方式处理和溶解复杂的废物。

 
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