Эти твердые частицы могут течь как жидкости
- Гранулированные материалы - это твердые вещества, которые могут течь и вести себя как жидкости.
- Примеры гранулированных материалов включают песок, кофе, орехи и даже кукурузные хлопья.
- Ученые считают такие объекты, как айсберги или астероиды, крупными зернистыми материалами из-за того, как они ведут себя.
Играя с песком, вы наверняка заметили, как он может течь, как вода, но мы не можем считать его жидким веществом. Как и большинство зерен, он считается твердым веществом. Что тогда делает его таким, что он может течь как жидкость? Причина в том, что это гранулированный материал. Гранулированный материал состоит из твердых макроскопических частиц, которые взаимодействуют друг с другом, но при этом теряют энергию.
Куски, из которых состоят гранулированные материалы, достаточно велики до такой степени, что на них не влияют большие перепады температуры. Существует множество примеров гранулированных материалов, таких как песок, снег, рис, кофе и так далее. Мы подробно поговорим о них в остальной части этой статьи.
Что такое гранулированные материалы?
Гранулированный материал не имеет верхнего предела по размеру, поэтому ученые рассматривают айсберги и астероиды также как гранулированные материалы. Айсберги демонстрируют физические свойства гранулированных материалов во время ледостава, а астероиды ведут себя так же в поясах астероидов. И то, и другое обладает качеством, которое заставляет их течь, как вода. Порошки также считаются гранулированными материалами, но они отнесены к особой категории, поскольку их частицы имеют гораздо меньший размер. Это делает их намного более когезивными, чем другие гранулированные материалы, и благодаря их размеру они могут быть более эффективно взвешены в газе.
Физика гранулированных материалов была первоначально исследована солдатом и физиком Ральфом Алджером Багнольдом. Он исследовал дюны и экспериментировал с тем, как песок течет по пустыне. Ученые считают, что гранулированные материалы являются вторым по величине обрабатываемым материалом в различных отраслях промышленности сразу после воды. Это имеет смысл, поскольку они обладают схожими физическими характеристиками, несмотря на то, что один из них твердый, а другой жидкий.
Примеры гранулированных материалов
В некотором смысле гранулированные материалы нельзя рассматривать как имеющие единое состояние вещества. Они могут демонстрировать характеристики, которые могут быть приписаны жидкостям, газам и, конечно же, твердым телам. Из-за этого мы считаем их сложными системами, поскольку они могут вести себя по-разному, когда мы применяем к ним силу. Одним из них является способность течь подобно жидкости. Гранулированные материалы создают напряжение в так называемых силовых цепях, которые образуются зернами, опирающимися друг на друга.
Существует большое количество твердых веществ, которые могут течь подобно жидкостям; многие вещи, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни, являются гранулированными материалами. Некоторые из этих примеров - уголь, рис, кофе и удобрения. Даже кукурузные хлопья можно считать гранулированными материалами. Когда вы выливаете их из коробки, они текут точно так же, как жидкость. Некоторые другие примечательные примеры - это, конечно, снег и песок. Песок, в частности, не представляет никакой сложности. Его можно рассматривать как твердое вещество, наиболее похожее по своему поведению на жидкость. Еще один пример из мира продуктов питания - орехи. Как и в случае с кукурузными хлопьями, если мы попытаемся высыпать пакетик орехов, они будут вести себя как жидкость и будут течь.
