Sisältö
Viskositeetti ja kelluvuus ovat kaksi tekijää, jotka vaikuttavat nesteisiin, kuten nesteisiin ja kaasuihin. Ensi silmäyksellä termit näyttävät olevan hyvin samankaltaisia, koska molemmat näyttävät saavan nestettä vastustamaan mitä tahansa sen läpi kulkevaa esinettä. Tämä on itse asiassa väärin, koska molemmat termit tarkoittavat itse asiassa hyvin erityisiä voimia, jotka kohdistuvat joko ulkoisesti tai sisäisesti. Molempien tekijöiden vaihtelut aiheuttavat nesteiden ja kaasujen käyttäytymisen hyvin eri tavalla.
Kelluvuus
Kelluvuudella tarkoitetaan nesteen tai kaasun kohdistamaa erityisesti ylöspäin suuntautuvaa voimaa siihen upotettuun esineeseen. Tämä on päävoima, jonka avulla esine voi kellua. Kelluvan esineen täytyy kuitenkin syrjäyttää suurempi vesimassa kuin itsensä massa kelluakseen. Muutoin ylöspäin kelluva voima ei ole tarpeeksi suuri estämään sen uppoutumista. Tämä liittyy veden tiheyteen; esimerkiksi jos vesi on tiheämpää, raskaamman esineen on syrjäyttävä sitä vähemmän pysyäkseen pinnalla, koska veden massa on suurempi.
Viskositeetti
Viskositeetti määritellään yksinkertaisesti nesteen tai kaasun virtausvastukseksi. Mitä vähemmän taipuvainen kaasu tai neste on virtaamaan, sitä viskoosimpi se on. Nesteiden ja kaasujen viskositeetti johtuu niiden molekyylimeistä; erittäin viskoosisissa nesteissä tai kaasuissa on molekyylieettä, jotka liikuttaessa aiheuttavat suuren sisäisen kitkan. Tämä kitka vastustaa luonnollisesti virtausta. Nesteet ja kaasut, joilla on pieni sisäinen kitka, valuvat helposti. Viskositeetti eroaa kelluvuudesta siinä suhteessa, että se kuvaa aineen sisäisiä voimia kuin aineen toiseen aineeseen kohdistamaa ylöspäin suuntautuvaa voimaa.
Kelluva ja uppoava
Vaikka molemmat kelluvuus- ja viskositeettitekijät sallivat esineen kellua rajoitetun ajan, viskositeetti ei ole tehokas pitämään kohdetta pinnalla rajoittamattoman ajan. Kun esine tulee nesteeseen, sen syrjäyttämä neste pakotetaan virtaamaan alaspäin molemmille puolille, antaen tietä esineelle. Äärimmäisen viskoosisessa nesteessä tämä virtaus hidastuu huomattavasti, eli esine voi istua "siirretyn" nesteen päällä jonkin aikaa ennen uppoamista. Vaikka kitka hidastaa sisäistä liikettä, tämä liike tapahtuu edelleen hitaasti, mutta varmasti ja esine lopulta uppoaa, jos pelkästään viskositeetti on tekijä.
Lämmön vaikutus
Lämmön käyttö vaikuttaa myös kelluvuuteen ja viskositeettiin eri tavalla. Viskoosisen aineen kuumentaminen vähentää sen viskositeettia, koska sisällä olevat molekyylit saavat enemmän energiaa ja kykenevät voittamaan sisäisen kitkan helpommin. Kuumuuden vaikutus kelluvuuteen riippuu kuitenkin siitä, millaista nestettä tai kaasua lämmitetään. Yleensä nesteen kuumentaminen vähentää sen tiheyttä vähentäen sen potentiaalia kohdistaa kelluvaa voimaa, koska siirretyn nesteen massa tilavuutta kohti laskee. Jotkut nesteet, mukaan lukien vesi, voivat kuitenkin kasvaa tiheydessä, kun niitä kuumennetaan hieman. Vesi on tihein 39,2 Fahrenheit-asteessa, joten veden lämmittäminen 38 Fahrenheitistä 39 Fahrenheitiin lisää todella sen potentiaalia nostavaan voimaan.