液體有流動極限嗎?

倫敦瑪麗皇后大學和俄羅斯科學院的科學家發現了液體流動性的極限,粘度是衡量液體流淌度的一種指標,是我們每天加滿水壺,洗澡,倒食用油或在空氣中流動時所經歷的一種特性。我們知道液體在冷卻時變稠,在加熱時變稀疏,但是如果我們繼續加熱,液體會變得多麼稀薄?如果在足夠高的壓力下加熱,液體會沸騰並變成氣體或稠密的類氣體物質,在液態和氣態之間轉變的點就是粘度的最小值。

液體有流動極限嗎?

粘度被認為是不可能從理論上計算出來的,因為它在很大程度上取決於液體的結構、組成和相互作用以及複雜的外部條件。

諾貝爾獎獲得者史蒂芬·溫伯格將計算水的粘度的難度與計算基本物理常數(該常數決定了我們宇宙的結構)的問題進行了比較,儘管有這個困難,研究人員還是開發了一個方程式,發表於《科學進展》的研究中,他們表明兩個基本的物理常數決定著液體的流動性,物理常數或自然常數是物理宇宙的可測量特性,不會改變,方程將基本粘度的最小值(粘度和每分子體積的乘積)與控制量子世界的普朗克常數以及無量綱質子與電子的質量比相關聯。

倫敦瑪麗皇后大學論文的主要作者科斯蒂亞·特拉琴科教授說:“這個結果令人吃驚。粘度是一種複雜的特性,對於不同的液體和外部條件,其變化很大。然而,我們的結果表明,所有液體的最小粘度都會發生變化, 變得簡單而通用。”

發現此限制也有實際意義,它可用於需要低粘度化學,工業或生物過程新流體的地方, 一個非常重要的例子是最近使用超臨界流體以綠色和環境清潔的方式處理和溶解複雜的廢物。


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