高考申論題
112年
[化學工程] 輸送現象與單元操作
第 二 題
二、一般人平時講話、唱歌、咳嗽，甚至呼吸，就會釋放出許多5微米以下的氣膠，當一感染者呼氣時，病毒就可透過呼氣將氣膠釋放到環境中，為了解氣膠的所謂「懸浮」，假設一5微米球型液滴的氣膠在27℃的靜滯空間自由下沉，請利用力平衡與下列資訊算出氣膠的終端速度？以及此時作用於氣膠的拖曳阻力？（25分）
氣膠：密度= 1000 kg/m3；
空氣：密度= 1.183 kg/m3，黏度= 1.853×10-5 kg/m‧s at 27℃
Hint：若拖曳係數（CD）的範圍可用CD = k(Re)-n來估算
Re k n
0-1 24 1
2-500 18.5 0.6
103-2×105 0.44 0
氣膠：密度= 1000 kg/m3；
空氣：密度= 1.183 kg/m3，黏度= 1.853×10-5 kg/m‧s at 27℃
Hint：若拖曳係數（CD）的範圍可用CD = k(Re)-n來估算
Re k n
0-1 24 1
2-500 18.5 0.6
103-2×105 0.44 0
📝 此題為申論題
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- 辨識關鍵考點：
- 本題考查顆粒在流體中的沉降行為（Sedimentation / Particle settling）。
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【考點分析】 本題主要考查單一球體在流體中的自由沉降行為，涉及重力、浮力與介質阻力（拖曳阻力）之受力平衡、終端速度之推導與計算，以及沉降流動區間（雷諾數）的假設與驗證。 【理論/法規依據】
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