114年:藥學三(第2次)

當shear-thickening systems 以切應速率( X軸)對黏度( Y軸)作圖,若切應速率大小為甲>乙>丙,則該物質黏度的大小關係為何?

A丙>乙>甲
B丙>甲>乙
C甲>丙>乙
D甲>乙>丙

詳細解析

本題觀念:

流變學 (Rheology) - 剪切增稠 (Shear-thickening) / 脹流性 (Dilatant) 流體

本題主要測驗考生對於非牛頓流體中「剪切增稠(Shear-thickening)」或稱「脹流性(Dilatant)」系統流變性質的理解,特別是黏度 (Viscosity) 與 切應速率 (Shear rate) 之間的關係。

在流變學中,流體主要分為以下幾類:

  1. 牛頓流體 (Newtonian):黏度為常數,不隨切應速率改變。
  2. 假塑性流體 (Pseudoplastic):即「剪切變稀 (Shear-thinning)」,黏度隨切應速率增加而下降。
  3. 脹流性流體 (Dilatant):即「剪切增稠 (Shear-thickening)」,黏度隨切應速率增加而上升。

選項分析

題目設定情境為 shear-thickening systems (剪切增稠系統)。 定義:當施加的切應速率 (Shear rate) 增加時,流體的結構發生改變(通常是顆粒間距增加、孔隙體積變大,導致顆粒間摩擦力上升),使得阻力變大,進而導致黏度 (Viscosity) 上升。

已知切應速率大小關係為:甲>乙>丙 (即 $\dot{\gamma}_{甲} > \dot

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