science >> Wetenschap >  >> Chemie

Uitleg van het verschil tussen viscositeit en drijfvermogen

Viscositeit en drijfvermogen zijn twee factoren die vloeistoffen, zoals vloeistoffen en gassen, beïnvloeden. Op het eerste gezicht lijken de termen erg op elkaar, omdat beide een vloeistof lijken te laten weerstaan ​​aan elk object dat er doorheen gaat. Dit is in feite niet waar, omdat beide termen feitelijk verwijzen naar zeer specifieke krachten die naar buiten of naar binnen worden uitgeoefend. Variaties in beide factoren zorgen ervoor dat vloeistoffen en gassen zich heel anders gedragen.

Drijfvermogen

Drijfvermogen verwijst naar de specifieke opwaartse kracht die wordt uitgeoefend door een vloeistof of gas op een object dat erin is ondergedompeld. Dit is de belangrijkste kracht waardoor een object kan zweven. Een zwevend object moet echter een grotere hoeveelheid water verplaatsen dan de massa zelf om te zweven. Anders zal de opwaartse drijvende kracht niet groot genoeg zijn om te voorkomen dat hij zinkt. Dit hangt samen met de dichtheid van het water; bijvoorbeeld, als het water dichter is, zal een zwaarder object minder moeten verdringen om drijvend te blijven omdat het water een grotere massa zal hebben.

Viscositeit

Viscositeit is eenvoudig gedefinieerd als de weerstand van een vloeistof of een gas om te stromen. Hoe minder geneigd het gas of de vloeistof is om te stromen, hoe viskeuzer het is. Viscositeit in vloeistoffen en gassen wordt veroorzaakt door hun moleculaire samenstelling; zeer viskeuze vloeistoffen of gassen hebben moleculaire opperhuiden die veel interne wrijving veroorzaken wanneer ze bewegen. Deze wrijving weerstaat van nature de stroom. Vloeistoffen en gassen met lage inwendige wrijving zullen zeer gemakkelijk stromen. Viscositeit is anders dan drijfvermogen doordat het interne krachten binnen een stof beschrijft, in plaats van een opwaartse kracht die wordt uitgeoefend door een stof op een andere stof.

Drijvend en zinkend

Hoewel beide factoren van drijfvermogen en viscositeit zal een object een beperkte tijd laten drijven, de viscositeit is niet effectief om een ​​voorwerp voor onbepaalde tijd drijvend te houden. Wanneer een object een vloeistof binnengaat, wordt de vloeistof die het verplaatst gedwongen om naar beide zijden te stromen, waardoor plaats wordt gemaakt voor het object. In een extreem viskeuze vloeistof zal deze stroom sterk vertraagd worden, wat betekent dat het object soms een tijdje op de "verplaatste" vloeistof zit voordat het zinkt. Hoewel wrijving de interne beweging vertraagt, vindt deze beweging nog steeds langzaam maar zeker plaats en zal het object uiteindelijk zinken als alleen de viscositeit een factor is.

Effect van warmte

De toepassing van warmte beïnvloedt ook het drijfvermogen en de viscositeit op een andere manier. Het verwarmen van een stroperige substantie zal de viscositeit ervan verminderen als de moleculen binnenin meer energie krijgen en in staat zijn om de interne wrijving gemakkelijker te overwinnen. Het effect dat warmte heeft op het drijfvermogen is echter afhankelijk van wat voor soort vloeistof of gas wordt verwarmd. Over het algemeen verlaagt het verwarmen van een vloeistof de dichtheid ervan, waardoor de potentie om drijvende kracht uit te oefenen wordt verminderd, omdat de massa verplaatste vloeistof per volume afneemt. Sommige vloeistoffen, inclusief water, kunnen echter in dichtheid toenemen als ze iets worden verwarmd. Water is het dichtst bij 39,2 graden Fahrenheit, dus het verwarmen van water van 38 Fahrenheit naar 39 Fahrenheit zal het potentieel voor drijfkracht vergroten.