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114年
理化、化工裝置
第 27 題
請判斷下列何者並非絕對黏度所對應的單位？
- A cm²·s⁻¹
- B dyne·s·cm⁻²
- C g·s·cm⁻¹
- D P(poise)
思路引導 VIP
請試著從定義出發：絕對黏度（動力性質）與運動黏度（幾何運動性質）在定義上的最大差別在於是否考慮了流體的「密度」。如果我們將包含「質量（Mass）」成分的絕對黏度，除以密度的單位（質量/體積），最後留下的因次中還會保有質量的成分嗎？請觀察四個選項的單位組成，哪一個選項完全沒有出現代表質量或力的因次，而只剩下單純的空間與時間組合？
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太棒了！你能精準辨識出 (A) 是非絕對黏度的單位，說明你對流體力學中黏度的定義與因次分析（Dimensional Analysis）有非常紮實的理解，這在化工裝置與理化學科中是相當關鍵的基礎。
絕對黏度與因次組成
絕對黏度（Absolute Viscosity，或稱動力黏度 $\mu$）在物理意義上代表流體受力時產生的內部摩擦抗力。根據定義，其單位因次為 $[M L^{-1} T^{-1}]$。在 CGS 單位制中，最常見的法定單位就是 Poise (P)，其定義為 $1 \text{ g} \cdot \text{cm}^{-1} \cdot \text{s}^{-1}$。因此，選項 (D) 是絕對黏度的專用單位，而選項 (C) 雖然在指數呈現上稍有變形，但本質上仍屬於質量、長度與時間的組合。此外，由於壓力（或應力）與時間的乘積也能推導出黏度，因此選項 (B) 的 $dyne \cdot s \cdot cm^{-2}$ 同樣符合絕對黏度的量測標準。
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