Wyjaśnienie różnicy między lepkością a pływalnością

Posted on
Autor: Louise Ward
Data Utworzenia: 5 Luty 2021
Data Aktualizacji: 6 Móc 2024
Anonim
Wyjaśnienie różnicy między lepkością a pływalnością - Nauka
Wyjaśnienie różnicy między lepkością a pływalnością - Nauka

Zawartość

Lepkość i pływalność to dwa czynniki, które wpływają na płyny, takie jak ciecze i gazy. Na pierwszy rzut oka warunki wydają się bardzo podobne, ponieważ oba wydają się uczynić płyn odpornym na każdy przechodzący przez niego przedmiot. Jest to w rzeczywistości nieprawdziwe, ponieważ oba terminy w rzeczywistości odnoszą się do bardzo specyficznych sił wywieranych na zewnątrz lub do wewnątrz. Różnice w obu czynnikach powodują, że ciecze i gazy zachowują się bardzo różnie.

Pławność

Pływalność odnosi się do siły skierowanej w górę wywieranej przez ciecz lub gaz na zanurzony w niej przedmiot. Jest to główna siła, która pozwala obiektowi unosić się na powierzchni. Jednak obiekt pływający musi wyprzeć większą masę wody niż sama masa, aby się unosić. W przeciwnym razie siła wyporu w górę nie będzie wystarczająco duża, aby zapobiec jej opadnięciu. Jest to związane z gęstością wody; na przykład, jeśli woda jest bardziej gęsta, cięższy obiekt będzie musiał przesunąć ją mniej, aby utrzymać się na powierzchni, ponieważ woda będzie miała większą masę.

Lepkość

Lepkość definiuje się po prostu jako opór przepływu cieczy lub gazu. Im mniej skłonny jest przepływ gazu lub cieczy, tym bardziej jest on lepki. Lepkość cieczy i gazów wynika z ich budowy molekularnej; bardzo lepkie ciecze lub gazy mają składy molekularne, które powodują duże tarcie wewnętrzne podczas ruchu. To tarcie naturalnie powstrzymuje przepływ. Ciecze i gazy o niskim tarciu wewnętrznym przepłyną bardzo łatwo. Lepkość różni się od wyporu tym, że opisuje siły wewnętrzne w substancji, a nie siłę skierowaną w górę przez substancję na inną substancję.

Pływający i tonący

Podczas gdy oba czynniki wyporu i lepkości pozwolą obiektowi unosić się przez ograniczony czas, lepkość nie jest skuteczna w utrzymywaniu obiektu na powierzchni przez czas nieokreślony. Kiedy przedmiot wchodzi do cieczy, ciecz, którą wypiera, jest zmuszona płynąć w dół na dowolną stronę, tworząc miejsce dla obiektu. W niezwykle lepkiej cieczy przepływ ten zostanie znacznie spowolniony, co oznacza, że ​​obiekt może osiąść na „przemieszczonej” cieczy przez jakiś czas przed zatonięciem. Jednakże, chociaż tarcie spowalnia ruch wewnętrzny, ruch ten wciąż zachodzi powoli, ale z pewnością, a obiekt w końcu zatonie, jeśli tylko lepkość jest czynnikiem.

Wpływ ciepła

Zastosowanie ciepła wpływa również w różny sposób na wypór i lepkość. Ogrzanie lepkiej substancji zmniejszy jej lepkość, ponieważ cząsteczki w niej zyskają więcej energii i są w stanie łatwiej pokonać tarcie wewnętrzne. Wpływ ciepła na wypór zależy jednak od rodzaju ogrzewanej cieczy lub gazu. Ogólnie, podgrzewanie cieczy zmniejsza jej gęstość, zmniejszając jej potencjał do wywierania siły wyporu, ponieważ zmniejsza się masa wypartego płynu na objętość. Jednak niektóre ciecze, w tym woda, mogą zwiększyć gęstość po lekkim podgrzaniu. Woda jest najbardziej gęsta przy 39,2 stopniach Fahrenheita, więc podgrzewanie wody z 38 Fahrenheita do 39 Fahrenheita faktycznie zwiększy potencjał siły wyporu.