110年:藥學三(第1次)

25℃時水的密度為 1 g/mL ,以毛細管黏度計測得黏度值為 0.895 cP ; 50% 甘油水性溶液密度為 1.216 g/mL ,測得黏度值為 54.4 cP ,若測量水需時 15 秒,則測量 50% 甘油水性溶液需時若干秒?

A550
B650
C750
D850

詳細解析

本題觀念:

本題考查毛細管黏度計 (Capillary Viscometer),特別是奧斯瓦-加農 (Ostwald-Cannon-Fenske) 黏度計的測量原理與計算公式。

這類黏度計是基於泊肅葉定律 (Hagen-Poiseuille law)。在重力作用下,液體流經毛細管的時間與其運動黏度 (Kinematic Viscosity, ν\nu) 成正比。 公式關係如下:

  1. 運動黏度 (ν\nu)ν=ηρ=Kt\nu = \frac{\eta}{\rho} = K \cdot t
    • η\eta:絕對黏度 (Absolute/Dynamic Viscosity),單位通常為 Poise (P) 或 Centipoise (cP)。
    • ρ\rho:密度 (Density),單位 g/mL。
    • tt:流經毛細管的時間 (Time),單位秒 (s)。
    • KK:黏度計常數。
  2. 比較兩液體公式: 當使用同一支黏度計在相同溫度下測量兩種液體時,常數 KK 相同,故可推導出相對關係式: η1η2=ρ1t1ρ2t2\frac{\eta_1}{\eta_2} = \frac{\rho_1 \cdot t_1}{\rho_2 \cdot t_2} 或整理求未知時間

...(解析預覽)...