當氣體的流速增加，氣體作用於管壁的側壓下降是根據何種原理？

本題觀念：

氣體在管內流動時，流速與側壓（lateral pressure，垂直作用於管壁的壓力）之間的關係，是由白努利定律（Bernoulli principle）描述：流速上升，側壓下降，兩者能量互相轉換，這是呼吸治療器材中氣體動力學最核心的基礎概念之一。

選項分析

• (A) Poiseuille's law（帕修定律） ❌ 描述層流狀態下，流量與管徑四次方成正比、與黏滯度及管長成反比，談的是「流量」而非「側壓」，屬於不同的物理量。
• (B) Bernoulli principle（白努利定律） ✅ 正確答案，見下方解析。
• (C) Boyle's law（波以耳定律） ❌ 描述定溫下氣體壓力與體積成反比，是靜態密閉系統的定律，不涉及流速變化。
• (D) Dalton's law（道爾頓分壓定律） ❌ 描述混合氣體中，總壓力等於各成分氣體分壓總和，與流速、側壓的動態關係無關。

答案解析

白努利定律源自能量守恆：氣體總能量＝動能＋位能＋壓力能。當氣體通過管徑縮小處，依連續方程式（continuity equation）流速必須加快以維持流量不變；此時動能增加，若忽略高度變化，壓力能（即側壓）就必須下降來補償，故流速快的地方側壓低。這個現象是文氏管（Venturi tube）產生抽吸作用的原理：氣體高速通過狹窄喉部

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