Επεξήγηση της διαφοράς μεταξύ ιξώδους και πλευστότητας

Το ιξώδες και η πλευστότητα είναι δύο παράγοντες που επηρεάζουν τα υγρά, όπως υγρά και αέρια. Με την πρώτη ματιά, οι όροι φαίνεται να είναι πολύ παρόμοιοι, καθώς και οι δύο φαίνεται να κάνουν ένα ρευστό να αντιστέκεται σε οποιοδήποτε αντικείμενο το περνάει από αυτό. Αυτό είναι στην πραγματικότητα αναληθές, καθώς και οι δύο όροι αναφέρονται σε πολύ συγκεκριμένες δυνάμεις που ασκούνται είτε προς τα έξω είτε προς τα μέσα. Οι διαφορές και στους δύο παράγοντες προκαλούν τη συμπεριφορά των υγρών και των αερίων με πολύ διαφορετικό τρόπο.

Η πλευστότητα αναφέρεται στην ειδικά ανοδική δύναμη που ασκείται από ένα υγρό ή αέριο σε ένα αντικείμενο βυθισμένο σε αυτό. Αυτή είναι η κύρια δύναμη που επιτρέπει σε ένα αντικείμενο να επιπλέει. Ωστόσο, ένα πλωτό αντικείμενο πρέπει να εκτοπίζει μεγαλύτερη μάζα νερού από τη μάζα του ίδιου για να επιπλέει. Διαφορετικά, η ανοδική δύναμη δεν θα είναι αρκετά μεγάλη για να την αποτρέψει από το να βυθιστεί. Αυτό σχετίζεται με την πυκνότητα του νερού. Για παράδειγμα, εάν το νερό είναι πιο πυκνό, ένα βαρύτερο αντικείμενο θα πρέπει να μετατοπίσει λιγότερο από αυτό για να παραμείνει αιωρούμενο επειδή το νερό θα έχει μεγαλύτερη μάζα.

Το ιξώδες ορίζεται απλώς ως η αντίσταση υγρού ή αερίου στη ροή. Όσο λιγότερο κεκλιμένο είναι να ρέει το αέριο ή το υγρό, τόσο πιο ιξώδες είναι. Το ιξώδες στα υγρά και τα αέρια προκαλείται από το μοριακό τους μακιγιάζ. πολύ ιξώδη υγρά ή αέρια έχουν μοριακά μακιγιάζ που προκαλούν μεγάλη εσωτερική τριβή όταν κινούνται. Αυτή η τριβή αντιστέκεται φυσικά στη ροή. Υγρά και αέρια με χαμηλή εσωτερική τριβή θα ρέουν πολύ εύκολα. Το ιξώδες διαφέρει από την πλευστότητα στο ότι περιγράφει τις εσωτερικές δυνάμεις μέσα σε μια ουσία, παρά μια ανοδική δύναμη που ασκείται από μια ουσία σε μια άλλη ουσία.

Ενώ και οι δύο παράγοντες πλευστότητας και ιξώδους θα επιτρέψουν σε ένα αντικείμενο να επιπλέει για περιορισμένο χρονικό διάστημα, το ιξώδες δεν είναι αποτελεσματικό στη διατήρηση ενός αντικειμένου επί αόριστο. Όταν ένα αντικείμενο εισέρχεται σε ένα υγρό, το υγρό που εκτοπίζεται αναγκάζεται να ρέει προς τα κάτω και στις δύο πλευρές, ανοίγοντας το δρόμο για το αντικείμενο. Σε ένα εξαιρετικά ιξώδες υγρό, αυτή η ροή θα επιβραδυνθεί σημαντικά, πράγμα που σημαίνει ότι το αντικείμενο μπορεί να κάθεται πάνω από το "εκτοπισμένο" υγρό για λίγο πριν βυθιστεί. Ωστόσο, παρόλο που η τριβή επιβραδύνει την εσωτερική κίνηση, αυτή η κίνηση συνεχίζεται αργά αλλά σίγουρα και το αντικείμενο τελικά θα βυθιστεί εάν το ιξώδες από μόνο του είναι ένας παράγοντας.

Η εφαρμογή θερμότητας επηρεάζει επίσης την πλευστότητα και το ιξώδες διαφορετικά. Η θέρμανση μιας ιξώδους ουσίας θα μειώσει το ιξώδες της καθώς τα μόρια αποκτούν περισσότερη ενέργεια και είναι σε θέση να ξεπεράσουν την εσωτερική τριβή πιο εύκολα. Ωστόσο, η επίδραση που έχει η θερμότητα στην πλευστότητα εξαρτάται από το είδος του υγρού ή του αερίου που θερμαίνεται. Γενικά, η θέρμανση ενός υγρού μειώνει την πυκνότητά του, μειώνοντας το δυναμικό του να ασκεί πλευστή δύναμη επειδή μειώνεται η μάζα του εκτοπισμένου υγρού ανά όγκο. Ωστόσο, ορισμένα υγρά, συμπεριλαμβανομένου του νερού, μπορούν να αυξηθούν σε πυκνότητα όταν θερμανθούν ελαφρώς. Το νερό είναι πιο πυκνό στους 39,2 βαθμούς Φαρενάιτ, οπότε το νερό θέρμανσης από 38 Φαρενάιτ σε 39 Φαρενάιτ θα αυξήσει πραγματικά το δυναμικό του για επιπλέουσα δύναμη.