Q201.
對牛頓流體而言，流體之剪應力與下列何者成正比
化工 · 乙級 · 單元操作 · Q201
難易度分析
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本題屬於基本定義之記憶型題目，僅需掌握牛頓流體的核心物理量關係即可快速判定，無複雜的計算過程或高度混淆的干擾選項。
正確答案：①速度梯度(uelocity gradient)
① 速度梯度(uelocity gradient):根據牛頓黏性定律，牛頓流體的剪應力(τ)與速度梯度(du/dy)（即剪力速率）成正比，比例常數為流體黏度(μ)，數學式為 τ = μ(du/dy)。
錯誤選項解析
- ② 速度:剪應力並非與速度本身成正比，而是與速度在垂直方向上的變化率（速度梯度）相關，此為常見混淆點。
- ③ 速度平方:速度平方通常與動壓或紊流阻力相關，屬於非牛頓流體或慣性效應的範疇，不適用於牛頓流體的剪應力定義。
- ④ 速度三次方:速度三次方在流體力學中無對應之剪應力物理意義，此選項為干擾項，與牛頓黏性定律無關。
Learning Tip
"牛頓流體的核心定義在於剪應力與速度梯度呈線性關係，常考陷阱為將「速度」與「速度梯度」混淆。實務上，水、空氣及低分子量溶液皆屬牛頓流體，而高分子溶液、懸浮液則多為非牛頓流體，其剪應力與速度梯度呈非線性關係，需特別區分。"
學員答題分佈
①速度梯度(uelocity gradient)0%
②速度0%
③速度平方0%
④速度三次方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！