คำอธิบายความแตกต่างระหว่างความหนืดและการลอยตัว

ความหนืดและการลอยตัวเป็นสองปัจจัยที่ส่งผลต่อของเหลว เช่น ของเหลวและก๊าซ เมื่อมองแวบแรก คำศัพท์ต่างๆ ดูเหมือนจะคล้ายกันมาก เนื่องจากทั้งคู่ดูเหมือนจะทำให้ของไหลต้านทานวัตถุใดๆ ที่ผ่านไป อันที่จริงแล้วสิ่งนี้ไม่เป็นความจริง เนื่องจากทั้งสองคำนั้นอ้างถึงแรงที่เจาะจงมากซึ่งกระทำทั้งภายนอกและภายใน การแปรผันของทั้งสองปัจจัยทำให้ของเหลวและก๊าซมีพฤติกรรมแตกต่างกันมาก

การลอยตัวหมายถึงแรงที่เพิ่มขึ้นโดยเฉพาะที่กระทำโดยของเหลวหรือก๊าซบนวัตถุที่แช่อยู่ในนั้น นี่คือกำลังหลักที่ทำให้วัตถุลอยได้ อย่างไรก็ตาม วัตถุที่ลอยได้จะต้องแทนที่มวลน้ำที่มากกว่ามวลของมันเองจึงจะลอยได้ มิฉะนั้น แรงลอยตัวขึ้นจะไม่มากพอที่จะป้องกันไม่ให้จม สิ่งนี้สัมพันธ์กับความหนาแน่นของน้ำ ตัวอย่างเช่น ถ้าน้ำมีความหนาแน่นมากขึ้น วัตถุที่หนักกว่าจะต้องเคลื่อนตัวน้อยลงเพื่อให้ลอยได้ เพราะน้ำจะมีมวลมากขึ้น

ความหนืดถูกกำหนดอย่างง่าย ๆ เป็นความต้านทานของของเหลวหรือก๊าซที่จะไหล ยิ่งก๊าซหรือของเหลวไหลน้อยลงเท่าไรก็ยิ่งมีความหนืดมากขึ้นเท่านั้น ความหนืดในของเหลวและก๊าซเกิดจากองค์ประกอบโมเลกุล ของเหลวหรือก๊าซที่มีความหนืดสูงมีลักษณะเป็นโมเลกุลที่ก่อให้เกิดแรงเสียดทานภายในอย่างมากเมื่อเคลื่อนที่ แรงเสียดทานนี้ต้านทานการไหลตามธรรมชาติ ของเหลวและก๊าซที่มีความเสียดทานภายในต่ำจะไหลได้ง่ายมาก ความหนืดแตกต่างจากการลอยตัวโดยอธิบายแรงภายในภายในสาร แทนที่จะเป็นแรงขึ้นที่กระทำโดยสารบนสารอื่น

แม้ว่าทั้งปัจจัยการลอยตัวและความหนืดจะทำให้วัตถุลอยตัวได้ในระยะเวลาที่จำกัด แต่ความหนืดไม่ได้ผลในการรักษาวัตถุให้ลอยอย่างไม่มีกำหนด เมื่อวัตถุเข้าสู่ของเหลว ของเหลวที่มันถูกแทนที่จะถูกบังคับให้ไหลลงสู่ด้านใดด้านหนึ่ง เพื่อเปิดทางให้กับวัตถุ ในของเหลวที่มีความหนืดสูง การไหลนี้จะชะลอตัวลงอย่างมาก ซึ่งหมายความว่าวัตถุอาจนั่งอยู่บนของเหลวที่ "ถูกแทนที่" ในบางครั้งก่อนที่จะจม อย่างไรก็ตาม แม้ว่าการเสียดสีจะทำให้การเคลื่อนไหวภายในช้าลง แต่การเคลื่อนไหวนี้ยังคงเกิดขึ้นอย่างช้าๆ แต่แน่นอน และในที่สุดวัตถุก็จะจมลงหากปัจจัยความหนืดเพียงอย่างเดียวเป็นปัจจัย

การใช้ความร้อนมีผลต่อการลอยตัวและความหนืดต่างกัน การให้ความร้อนแก่สารหนืดจะลดความหนืดของสารดังกล่าว เนื่องจากโมเลกุลภายในได้รับพลังงานมากขึ้น และสามารถเอาชนะแรงเสียดทานภายในได้ง่ายขึ้น อย่างไรก็ตาม ผลกระทบที่ความร้อนมีต่อการลอยตัวนั้นขึ้นอยู่กับชนิดของของเหลวหรือก๊าซที่ถูกทำให้ร้อน โดยทั่วไป การให้ความร้อนกับของเหลวจะลดความหนาแน่นของของเหลว ทำให้ศักยภาพในการออกแรงลอยตัวลดลง เนื่องจากมวลของของเหลวที่ถูกแทนที่ต่อปริมาตรลดลง อย่างไรก็ตาม ของเหลวบางชนิด รวมทั้งน้ำ สามารถเพิ่มความหนาแน่นได้เมื่อถูกความร้อนเล็กน้อย น้ำมีความหนาแน่นมากที่สุดที่ 39.2 องศาฟาเรนไฮต์ ดังนั้นการให้ความร้อนกับน้ำจาก 38 องศาฟาเรนไฮต์เป็น 39 องศาฟาเรนไฮต์จะช่วยเพิ่มศักยภาพในการลอยตัวได้จริง