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高考申論題 111年 [水利工程] 流體力學

第 二 題

二、寫出(不必推導)雷諾傳輸定理(R.T.T.),並解釋各項之物理意義。(20 分)
📝 此題為申論題

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雷諾傳輸定理 (RTT) 是流體力學中最重要的數學工具之一。看到此題,應立即聯想到 RTT 公式是將拉格朗日觀點(系統)轉換為尤拉觀點(控制體積)的橋樑。作答時,第一步是精確寫出積分形式的方程式,確保向量符號(如速度向量、法向量)或內積運算正確無誤。第二步,必須先定義公式中的 $B$(廣延性質)與 $\beta$(密集性質),這是解釋各項的前提。第三步,將等號左邊的一項與等號右邊的兩項分別抓出來,加上中文小標題,逐一說明其代表的物理意義:系統變化率、局部變化率(Local change)以及對流變化率(Convective flux)。

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【考點分析】 本題測驗流體力學的核心理論「雷諾傳輸定理」(Reynolds Transport Theorem, R.T.T.)。RTT 是推導連續方程式、動量方程式與能量方程式的基礎,因此理解其數學式與物理意義是學習流體力學的關鍵。 【理論/法規依據】

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