题目
【单选题】牛顿黏滞定律适用于A. 实际液体作层流B. 牛顿液体作层流C. 理想液体作稳定流动D. 非牛顿液体作层流
【单选题】牛顿黏滞定律适用于
A. 实际液体作层流
B. 牛顿液体作层流
C. 理想液体作稳定流动
D. 非牛顿液体作层流
题目解答
答案
牛顿液体作层流
解析
本题考查牛顿黏滞定律的适用条件。解题思路是明确牛顿黏滞定律的定义以及不同类型液体和流动状态的特点,然后据此分析各个选项。
- 选项A:实际液体包含牛顿液体和非牛顿液体。牛顿黏滞定律只适用于牛顿液体,并非所有实际液体,所以实际液体作层流时,牛顿黏滞定律不一定适用,A选项错误。
- 选项B:牛顿液体是指符合牛顿黏滞定律的液体,当牛顿液体作层流时,相邻液层间的内摩擦力(黏滞力)$F$与液层间的接触面积$S$以及速度梯度$\frac{du}{dy}$成正比,其数学表达式为$F = \eta S\frac{du}{dy}$,其中$\eta$为液体的黏度。所以牛顿黏滞定律适用于牛顿液体作层流,B选项正确。
- 选项C:理想液体是一种理想化的模型,它没有黏性,即$\eta = 0$。而牛顿黏滞定律描述的是有黏性的液体的内摩擦力与速度梯度的关系,所以理想液体作稳定流动时不适用牛顿黏滞定律,C选项错误。
- 选项D:非牛顿液体不符合牛顿黏滞定律,其黏滞力与速度梯度之间的关系不是简单的线性关系,所以非牛顿液体作层流时牛顿黏滞定律不适用,D选项错误。