液状の物質AとBについて、せん断応力とせん断速度の関係を調べたところ、図の結果が…
液状の物質AとBについて、せん断応力とせん断速度の関係を調べたところ、図の結果が得られた。これらの図に関する記述のうち、正しいのはどれか。2つ選べ。
- ⑴ 物質Aのみかけ粘度は、0.4 Pa・s である。せん断応力をせん断速度で割ったみかけ粘度は、図から0.4 Pa・sと求められるとされます。
- ⑵ 物質Aの降伏値は、40 Pa である。降伏値は流動曲線をせん断速度0に外挿したときのせん断応力で、公式正答では40 Paとはされていません。
- ⑶ 物質Bでは、せん断応力の増加とともにみかけ粘度が低下している。物質Bはダイラタント流動で、せん断応力の増加とともにみかけ粘度は増加します。
- ⑷ 物質Bの流動曲線は、高濃度のデンプン水懸濁液に見られる。ダイラタント流動は高濃度のデンプン水懸濁液などに見られます。
- ⑸ ニュートンの粘性法則に従う流動を示しているのは、物質Aである。物質Aは原点を通る直線の流動曲線ではなく、ニュートンの粘性法則に従う流動ではないと判断されます。
この問題は問題の図(写真・図・表など)を見て答えます。図はこちらに転載していないため、下の出典のページから公式のPDFをご覧ください。解説だけでも読み取り方が分かるように書いています。
解説
正解は⑴と⑷です。みかけ粘度は、ある点のせん断応力をせん断速度で割った値で、物質Aでは図の測定点から0.4 Pa・sと読み取れるとされます。物質Bは、せん断応力の増加とともにせん断速度の伸びが小さくなる、つまりみかけ粘度が増加するダイラタント流動を示すと考えられ、これは高濃度のデンプン水懸濁液に特徴的な流動です。公式正答から、物質Aの降伏値は40 Paではなく、AとBのいずれもニュートン流動ではないと判断されます。
出典:厚生労働省ホームページ(https://www.mhlw.go.jp/stf/seisakunitsuite/bunya/0000198923.html)を加工して作成