球形固体颗粒在重力沉降槽内作自由沉降, 当操作处于层流沉降区时, 升高 悬浮液的温度,粒子的沉降速度将 ( )A. 增大B. 不变C. 减小D. 无法判断

本题考查知识点为球形固体颗粒在层流沉降区的沉降速度与悬浮液温度的关系，解题思路是先明确层流沉降区颗粒沉降速度的计算公式，再分析升高悬浮液温度对公式中各参数的影响，进而判断沉降速度的变化情况。

1. 明确层流沉降区颗粒沉降速度的计算公式

对于球形固体颗粒在层流沉降区（雷诺数 $Re_p<1$），其沉降速度 $u_t$ 可由斯托克斯（Stokes）公式计算：
$u_t=\frac{d_p^2(\rho_p - \rho)g}{18\mu}$
其中，$d_p$ 为颗粒直径，$\rho_p$ 为颗粒密度，$\rho$ 为流体密度，$g$ 为重力加速度，$\mu$ 为流体的黏度。

2. 分析升高悬浮液温度对各参数的影响

• 颗粒直径 $d_p$、颗粒密度 $\rho_p$ 和重力加速度 $g$ 通常不受悬浮液温度变化的影响，可视为常数。
• 流体密度 $\rho$ 随温度升高一般变化较小，在本题中可近似认为不变。
• 流体的黏度 $\mu$ 与温度密切相关，对于液体而言，升高温度会使液体分子间的内聚力减小，从而导致液体的黏度降低，即 $\mu$ 随温度升高而减小。

3. 判断沉降速度的变化情况

由斯托克斯公式 $u_t=\frac{d_p^2(\rho_p - \rho)g}{18\mu}$ 可知，当 $d_p$、$\rho_p$、$\rho$ 和 $g$ 不变时，沉降速度 $u_t$ 与流体黏度 $\mu$ 成反比。
因为升高悬浮液温度使 $\mu$ 减小，所以沉降速度 $u_t$ 增大。