109年:藥學三(第1次)

某液體以受力時之切應力與切變速率作圖呈現通過原點的直線,今改以切變速率為 X軸,黏稠度為 Y軸作圖,隨著切變速率增加,則該液體的黏稠度值如何變化?

A增加
B降低
C不變
D先增加後降低

詳細解析

本題觀念:

流變學 (Rheology) 與 牛頓流體 (Newtonian Fluid)

本題的核心在於判斷流體的類型及其黏度特性。

  1. 判斷流體類型:題目描述該液體「受力時之切應力 (Shear Stress, FF') 與切變速率 (Shear Rate, GG) 作圖呈現通過原點的直線」。這是牛頓流體 (Newtonian Fluid) 的典型定義。
    • 公式:F=η×GF' = \eta \times G
    • 其中 η\eta (黏度) 為常數,即該直線的斜率。
  2. 黏度特性:對於牛頓流體而言,黏度 (η\eta) 是一個定值,不會隨著切變速率 (GG) 的改變而改變。

選項分析

  • (A) 增加
    • 這是切變增稠 (Shear-thickening) 或稱 膨脹性 (Dilatant) 流體的特徵。這類流體在切變速率增加時,黏度會上升(例如:濃澱粉水溶液)。在切應力-切變速率圖上,其曲線會隨切變速率增加而向切應力軸(Y軸)彎曲(斜率變大)。
  • (B) 降低
    • 這是切變稀化 (Shear-thinning) 或稱 假塑性 (Pseudoplastic) 流體的特徵。這類流體在切變速率增加時,黏度會下

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