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109年
理化、化工裝置
第 31 題
下列何者為非牛頓流體？
- A 水
- B 乙醇
- C 黏土
- D 95 無鉛汽油
思路引導 VIP
想像一下，當你分別用湯匙快速攪拌「一杯清水」與「一碗濃稠的漿糊（或油漆）」時，隨著你攪拌的速度越來越快，你感覺到手部受到的『阻力變化』方式，在兩者之間會有什麼本質上的不同嗎？
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恭喜你精準地選出了正確答案！這顯示你對流體力學中「牛頓流體」與「非牛頓流體」的定義有著非常清晰的掌握。在流化工程中，區分兩者的關鍵在於流體的**黏度（Viscosity）**是否會隨受力情形（剪切速率）的改變而波動。
牛頓流體與黏土的流變特性
選項中的水、乙醇以及 95 無鉛汽油，皆屬於結構簡單的單相液體，它們遵循牛頓黏性定律，也就是剪應力 $\tau$ 與剪切速率 $\frac{dv}{dy}$ 成正比，其比例係數 $\mu$（黏度）在固定溫度與壓力下為一常數。然而，黏土（特別是黏土漿或懸浮液）則屬於典型的非牛頓流體，其流動特性往往表現為「賓漢流體（Bingham plastic）」或具有剪切稀化的性質，這意味著必須施加超過一定的力量（屈服應力）它才會開始流動，且黏度會隨受力大小而改變。
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