Jak mieszać syrop?

Pytanie

Pyta Michal

Dlaczego, jak rozwadniamy gęsty syrop, to dużo lepiej miesza się on gdy do syropu dodajemy wody, niż jak postępujemy odwrotnie?

Odpowiedź

Odpowiada Damian Zdulski

W ściśle kontrolowanych warunkach, gdy w obu przypadkach zaczynamy od konfiguracji, gdzie mamy spoczywającą warstwę jednej cieczy, a nad nią też nieruchomą warstwę drugiej cieczy, myślę, że mieszanie powinno być efektywniejsze gdy to syrop znajduje się na górze. Kolejność warstw cieczy nie wpływa na początkowy strumień dyfuzji, który w obu przypadkach będzie identyczny. Jednak syrop jest gęstszy od wody. Dlatego jeśli na początku będzie na górze, to pod wpływem swojego ciężaru zacznie opadać. Taki makroskopowy ruch cieczy będzie zwiększał prędkość mieszania substancji, analogicznie jak inne tego typu ruchy, jak konwekcja czy mieszanie łyżeczką. Efekt ten nie będzie zachodził w drugim przypadku.

W pańskim eksperymencie może Pan uzyskać przeciwny wynik, gdyż efektywność mieszania silnie zależy od prędkości i sposobu wlewania cieczy do naczynia, które to ciężko kontrolować. Dodatkowo zwykle łatwiej nadać wodzie większą prędkość wlewania z powodu jej mniejszej lepkości, co skutkuje znacznym zwiększeniem efektywności w drugim przypadku.