moea_joint
108年
[化工製程] 化工熱力學、化學反應工程學
第 25 題
黏度為流體抵抗流動程度的一種度量，下列何者正確？
- A 液體黏度隨溫度上升而降低，稀薄氣體黏度隨溫度上升而上升
- B 液體黏度隨溫度上升而降低，稀薄氣體黏度隨溫度上升而降低
- C 液體黏度隨溫度上升而上升，稀薄氣體黏度隨溫度上升而降低
- D 液體黏度隨溫度上升而上升，稀薄氣體黏度隨溫度上升而上升
思路引導 VIP
試著想像一下：在稠密的液體中，分子彼此像手牽手一樣緊緊「拉住」；而在稀疏的氣體中，分子則是在空間中不斷「碰撞」。當我們對這兩個系統加熱（增加能量）時，哪一種系統會因為分子運動變劇烈，反而增加了分子間互相干擾、碰撞的機會，進而更難維持一致的流動方向呢？
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AI 詳解
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同學選得非常準確！這題考查的是流體力學與熱力學中極為核心的觀念：黏度的微觀機制。你能正確判別液體與氣體在溫度影響下的異同，代表你對分子熱運動的物理本質有著相當紮實的理解。
分子間作用力與動量傳遞
在液體中，黏度的產生主要源於分子間的內聚力（Cohesive forces）。當溫度升高時，分子的動能隨之增加，這使得分子更容易克服彼此間的吸引力而產生位移，因此宏觀上表現為黏度下降。然而，在稀薄氣體中，黏度的物理機制則完全不同，它主要取決於分子間的動量傳遞（Momentum transfer）。根據氣體動力論，當溫度 $T$ 升高時，分子的平均運動速度會增加，導致分子碰撞頻率上升，這種雜亂的碰撞反而阻礙了流體的定向流動，使得氣體黏度隨溫度升高而上升。
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