Q179.
大多數之液體為牛頓流體(Newtonian fluid)，其剪應力(shear stress)與下列何者成正比關係
化工 · 乙級 · 單元操作 · Q179
難易度分析
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本題考查流體力學中的基礎定義，僅需掌握單一物理定律的定義即可解答，無複雜計算或多重陷阱，屬於基本概念的記憶與辨析。
正確答案：③流體之速度梯度
③ 流體之速度梯度:依據牛頓黏性定律（Newton's law of viscosity），剪應力 τ = μ(du/dy)，其中 du/dy 即為速度梯度（又稱剪應變率），牛頓流體的剪應力與速度梯度呈線性正比，比例常數為黏度 μ。
錯誤選項解析
- ① 流體之速度:剪應力並非與流體的絕對速度成正比。即使流體以高速作均勻運動（無速度梯度），層間仍不會產生剪應力，關鍵在於速度的變化率而非速度本身。
- ② 流體速度之平方:速度平方關係通常出現在動壓（dynamic pressure, ½ρv²）或紊流阻力計算中，與牛頓流體的層流剪應力定義無關。
- ④ 流體之加速度:加速度描述速度隨時間的變化率，與流體層間的速度梯度（速度隨空間位置的變化率）屬不同物理量，剪應力取決於空間上的速度梯度而非加速度。
Learning Tip
"本題核心考點為牛頓黏性定律 τ = μ(du/dy) 的物理意義。常見陷阱是將速度與速度梯度混淆——速度代表流體運動快慢，而速度梯度代表相鄰流層間的相對滑移速率，才是產生黏滯剪應力的根本原因。此外需區分牛頓流體（τ 與 du/dy 呈線性關係）與非牛頓流體（如擬塑性、膨脹性流體，呈非線性關係）的差異，此為化工單元操作檢定的高頻考點。"
學員答題分佈
①流體之速度0%
②流體速度之平方0%
③流體之速度梯度0%
④流體之加速度0%
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！