Q4.
決定流體流動型式的方法是用雷諾數值(R e)，假使流體流過一管子，考慮的因素為管子的內徑(d)、流速(v)、流體密度(ρ)及流體黏度(η)，則雷諾數值可表示為
化學 · 乙級 · 儀表之應用 · Q4
難易度分析
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本題屬於基礎公式記憶題，考生需精確分辨物理量在分子與分母中的位置。由於選項間的差異僅在於參數組合方式，只要對該無因次參數的定義有準確記憶即可解題，不涉及複雜的推論或計算過程。
正確答案：④R e=dvρ/η
④ R e=dvρ/η:雷諾數(Re)的正確表達式為 Re = dvρ/η，即管徑×流速×密度/黏度。此公式物理意義為流體慣性力與黏性力之比值，為無因次參數，用於判斷流態為層流(Re < 2300)或紊流(Re > 4000)。
錯誤選項解析
- ① R e=dvη/ρ:此公式將黏度(η)置於分子、密度(ρ)置於分母，與雷諾數的物理意義相反。雷諾數代表慣性力與黏性力之比值，密度應在分子、黏度應在分母。
- ② R e=dρ/vη:此公式將流速(v)錯誤地置於分母。流速為驅動流體運動的關鍵參數，應與管徑、密度同為分子項，代表慣性效應的貢獻。
- ③ Re=ρ/dvη:此公式將管徑(d)與流速(v)均置於分母，完全顛倒雷諾數的結構。管徑為特徵長度、流速為動力參數，兩者均應位於分子以反映慣性力的大小。
Learning Tip
"雷諾數為流體力學核心考點，關鍵在於記憶其物理意義：慣性力/黏性力，故密度ρ與流速v、管徑d均在分子，僅黏度η在分母。常考陷阱為將分子分母顛倒或將流速誤置分母。實務上，Re < 2300 為層流、Re > 4000 為紊流，中間為過渡區，此數值範圍亦為檢定常考重點。"
學員答題分佈
①R e=dvη/ρ0%
②R e=dρ/vη0%
③Re=ρ/dvη0%
④R e=dvρ/η0%
此答題分佈是根據學員在 LongePass 模擬考等實際作答紀錄計算而成。與考友分享這道歷屆試題與詳細解析！