專技高考-藥師(一)藥劑學與生物藥劑學112 年第 11 題單選題
若粒子之比重均大於水及甘油,下列何者沉降速率最慢?
A2.5 μm粒子在水中
B0.25 μm粒子在水中
C2.5 μm粒子在甘油中
D0.25 μm粒子在甘油中正確答案
D正確答案
Stokes定律:沉降速率與粒徑平方成正比、與介質黏度成反比。粒子最小(0.25μm)又在最黏介質(甘油)中,沉降最慢。
為什麼答案是 D
0.25 μm 在甘油中:粒徑最小(v∝r²使沉降極慢),又在甘油這種高黏度介質中(黏度大、阻力大),兩因素同向作用,沉降速率最慢。
載入中…
完整詳解
Pro · 無限重點 Stokes定律:沉降速率與粒徑平方成正比、與介質黏度成反比。粒子最小(0.25μm)又在最黏介質(甘油)中,沉降最慢。
找「最小粒徑 + 最黏介質」的組合即為最慢,直接選 D。
逐選項分析
A✕
2.5 μm 粒子在水中:粒徑大(沉降快)且介質黏度低(阻力小),沉降速率最快,與題目要求「最慢」相反。
B✕ 陷阱
0.25 μm 在水中:粒徑雖小(對沉降不利),但水黏度低、阻力小。和 D 比,介質黏度低使其沉降快於 D,故非最慢。
C✕
2.5 μm 在甘油中:介質黏度高(阻力大)使沉降變慢,但粒徑較大仍會加速沉降,整體比 D 快。
D✓ 正確
0.25 μm 在甘油中:粒徑最小(v∝r²使沉降極慢),又在甘油這種高黏度介質中(黏度大、阻力大),兩因素同向作用,沉降速率最慢。
Stokes 沉降速率影響因子
| 因子 | 與沉降速率關係 | 本題狀況 | 結論 |
|---|
| 粒徑 r | v ∝ r²,越小越慢 | 0.25μm 最小 | 利於最慢 |
| 介質黏度 η | v ∝ 1/η,越黏越慢 | 甘油 > 水 | 利於最慢 |
| 密度差 (ρp-ρf) | 差越大越快(題述比重均>水甘油) | D 在甘油密度差較小 | 更慢 |
本題兩個變數(粒徑、黏度)同時變動。考生易只看單一因素,忽略 Stokes 定律 v=d²(ρp-ρf)g/18η 是「粒徑平方」與「黏度倒數」共同作用。最慢需同時滿足最小粒徑與最高黏度,故為 D。