اللزوجة ودرجة الحرارة

للسوائل المختلفة خواص مختلفة. وإحدى هذه الخواص هي اللزوجة، مقاومة السائل للتدفق. يعتبر الماء والحليب وعصير الفاكهة خفيف نسبياً ويتدفق أسهل من السوائل الأكثر كثافة ولزوجة، مثل العسل وشراب الذرة والشامبو والصابون السائل.
تعتبر اللزوجة خاصية هامة لسوائل الحفر. فالسائل الأكثر لزوجة أفضل لإيقاف قطع الصخر ونقلها إلى السطح. لكن، نحتاج إلى ضغط أكثر لضخ السوائل اللزجة جداً، مما يؤدي إلى ثقوب وشقوق إضافية في معدات الحفر. والسوائل اللزجة أكثر صعوبة أيضاً لفصل القطع الصخرية.
تؤثر درجةالحرارة على لزوجة معظم السوائل. تركز هذه التجربة على لزوجة الشامبو في قنينة عند تبريده وتسخينه.

الأدوات والمواد

• شامبو شفاف اللون أو ذو لون فاتح (على درجة حرارة الغرفة)
  
• قنينة بلاستيك شفافة سعتها 444 ملم (15 أونصة)أو أكبر قليلاً، مع غطاء مغلق بإحكام (ملاحظة: ربما نستخدم قنينتان البلاستيك من الشامبو الرخيص، انظر الخطوة 2)
  
• ساعة توقيف تقيس إلى 0.1 أو 0.01 جزء من الثانية
  
• قطعة رخام زجاجية صغيرة تمر عبر فتحة القنينة
  
• قلم حبر ناشف
  
• مسطرة
  
• ماء ساخن (يمكن استخدام ماء ساخن من الصنبور)
  
• حوض كبير يتسع للقنينة بشكل ممدد
  
• ماء بارد
  
• مكعبات ثلج
  
• ورق تواليت
  
• نظارات وقاية للسلامة
  
• ميزان حرارة (اختياري)
  
• جدول مثل الوارد في الأسفل لتسجيل نتائجك

ماذا نفعل
1- على جانب القنينة ارسم خطين حول القنينية بالكامل باستخدام قلم حبر جاف تقريباً 3 سم بين الخطين. قم بالقياس ثم سجل المسافة بين الخطوط.
2- انزع غطاء القنينة، أدخل قطعة الرخام الصغيرة، املأ القنينية بشامبو بدرجة حرارة الغرفة حتى نهايتها، وأغلقها بأحكام. (ملاحظة: إذا كانت لديك قنينتين من الشامبو، يمكنك إدخال قطعة الرخام في واحدة منهما، ثم صبّ الشامبو فيها من الأخرى لملأها بالكامل).
3- اقلب القنيننة رأساً على عقب وراقب قطعة الرخام وهي تغرق للأسفل. يجب أن تستقر قطعة الرخام في الغطاء. هذا يضمن أن قطعة الرخام ستسقط منتصف القنينية إلى الأسفل عند قلبها مرة أخرى.

نقره لتكبير أو تصغير الصورة ونقرتين لعرض الصورة في صفحة مستقلة بحجمها الطبيعي نقره لتكبير أو تصغير الصورة ونقرتين لعرض الصورة في صفحة مستقلة بحجمها الطبيعي نقره لتكبير أو تصغير الصورة ونقرتين لعرض الصورة في صفحة مستقلة بحجمها الطبيعي
4- اقلب القنينة مرة أخرى واستخدم ساعة التوقيف لقياس الوقت الذي تستغرقه قطعة الرخام حتى تغرق وسط القنينة من الخط الأعلى إلى الخط الأسفل . سجل الوقت في عمود درجة حرارة الغرفة في جدول البيانات مقابل التجربة 1.
نقره لتكبير أو تصغير الصورة ونقرتين لعرض الصورة في صفحة مستقلة بحجمها الطبيعي
5- قم بإعادة الخطوة 3 والخطوة 4 أربع مرات أخرى، للحصول على قياسات خمس مرات. ثم قم بحساب معدل وقت غوص قطعة الرخام في الشامبو على درجة حرارة الغرفة.

نقره لتكبير أو تصغير الصورة ونقرتين لعرض الصورة في صفحة مستقلة بحجمها الطبيعي6- ثم، اكتشف لزوجة الشامبو على درجة حرارة أعلى من درجة حرارة الغرفة. املأ الحوض بماء ساخن من الصنبور أو من مصدر آخر. أقفل غطاء القنينة بإحكام وضعها في الحوض حتى يسخن حمام الماء الشامبو. اترك القنينة في ماء ساخن لمدة 15 دقيقة. واقلب القنينة بحذر كل خمس دقائق لتسخين الشامبو.
ملاحظة: اتبع اجراءات السلامة عند التعامل مع الماء الساخن، لا ترش الماء الساخن حولك أو تضع أصابعك فيه. رجاء اطلب مساعدة من الكبار في ذلك.
7- أعد الخطوة الثالثة والرابعة خمس مرات وسجل البيانات في عمود الشامبو الساخن من الجدول. ثم قم بحساب معدل وقت غرق قطعة الرخام في الشامبو الساخن.
8- ماذا تعتقد انه سيحدث في الشامبو البارد؟ دعنا نكتشف ذلك. املأ الحوض بماء بارد وضع قنينة الشامبو فيه. أضف 12 مكعب أو أكثر من الثلج وحرك الماء بلطف. اترك القنينة في الماء البارد لمدة 15 دقيقة. وحرك القنينة بحذر كل خمس دقائق لتبريد الشامبو.
9- أعد الخطوة الثالثة والرابعة خمس مرات وسجل البيانات في عمود الشامبو البارد في الجدول. ثم قم بحساب معدل وقت غرق قطعة الرخام في الشامبو البارد.
نقره لتكبير أو تصغير الصورة ونقرتين لعرض الصورة في صفحة مستقلة بحجمها الطبيعي

انظر إلى نتائجنا.
10- اختياري: قم بقياس وتسجيل درجة حرارة الشامبو باستخدام ميزان حرارة أثناء مجموعات القياس الثلاث. وقارن أيضاً درجة حرارة الشامبو بدرجة حرارة حمام الماء.