Viskozitātes un peldspējas atšķirības skaidrojums

Viskozitāte un peldspēja ir divi faktori, kas ietekmē šķidrumus, piemēram, šķidrumus un gāzes. No pirmā acu uzmetiena šie termini šķiet ļoti līdzīgi, jo šķiet, ka abi liek šķidrumam pretoties jebkuram objektam, kas tam iet cauri. Tas patiesībā nav patiesība, jo abi termini faktiski attiecas uz ļoti specifiskiem spēkiem, kas tiek iedarbināti vai nu uz āru, vai uz iekšu. Abu faktoru variācijas izraisa šķidrumu un gāzu uzvedību ļoti atšķirīgi.

Peldspēja attiecas uz īpašo augšupejošo spēku, ko šķidrums vai gāze iedarbojas uz tajā iegremdētu priekšmetu. Tas ir galvenais spēks, kas ļauj objektam peldēt. Tomēr peldošam objektam, lai peldētu, ir jāizspiež lielāka ūdens masa nekā pašam. Pretējā gadījumā peldošais spēks uz augšu nebūs pietiekami liels, lai novērstu tā nogrimšanu. Tas ir saistīts ar ūdens blīvumu; piemēram, ja ūdens ir blīvāks, smagākam priekšmetam būs mazāk to jāpārvieto, lai noturētos virs ūdens, jo ūdenim būs lielāka masa.

Viskozitāti vienkārši definē kā šķidruma vai gāzes pretestību plūsmai. Jo mazāk gāzei vai šķidrumam jākļūst slīpākai, jo tā ir viskozāka. Šķidrumu un gāzu viskozitāti izraisa to molekulārais sastāvs; ļoti viskoziem šķidrumiem vai gāzēm ir molekulārie sastāvi, kas, pārvietojoties, rada lielu iekšējo berzi. Šī berze dabiski pretojas plūsmai. Šķidrumi un gāzes ar zemu iekšējo berzi plūst ļoti viegli. Viskozitāte atšķiras no peldspējas ar to, ka tā raksturo vielas iekšējos spēkus, nevis augšupejošu spēku, ko viela iedarbo uz citu vielu.

Lai gan abi peldspējas un viskozitātes faktori ļaus objektam peldēt ierobežotu laiku, viskozitāte nav efektīva, saglabājot objektu uz ūdens bezgalīgi. Kad objekts nonāk šķidrumā, tā izspiestais šķidrums ir spiests plūst uz leju uz abām pusēm, atbrīvojot objektu. Īpaši viskozā šķidrumā šī plūsma ievērojami palēnināsies, kas nozīmē, ka objekts kādu laiku pirms nogrimšanas var sēdēt virs "pārvietotā" šķidruma. Lai gan berze palēnina iekšējo kustību, šī kustība joprojām notiek lēni, bet droši, un objekts galu galā nogrims, ja faktors būs tikai viskozitāte.

Arī siltuma pielietošana atšķirīgi ietekmē peldspēju un viskozitāti. Viskozas vielas karsēšana samazinās tās viskozitāti, jo molekulas, kas atrodas iekšā, iegūst vairāk enerģijas un spēj vieglāk pārvarēt iekšējo berzi. Tomēr siltuma ietekme uz peldspēju ir atkarīga no tā, kāda veida šķidrums vai gāze tiek sildīta. Parasti šķidruma sildīšana samazina tā blīvumu, samazinot tā spēju iedarboties ar paaugstinātu spēku, jo samazinās pārvietotā šķidruma masa uz tilpumu. Tomēr daži šķidrumi, ieskaitot ūdeni, var nedaudz palielināties, palielinot blīvumu. Ūdens ir visblīvākais pie 39,2 grādiem pēc Fārenheita, tāpēc ūdens sildīšana no 38 Fārenheita līdz 39 Fārenheita reāli palielinās tā potenciālu straujajam spēkam.