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

这是一道关于化工原理或流体力学中颗粒沉降问题的经典题目。以下是详细的解析： ### 1. 理论基础：斯托克斯定律（Stokes' Law） 题目指出操作处于**层流沉降区**。在层流区（通常雷诺数 $Re_p < 1$），球形颗粒的自由沉降速度遵循斯托克斯定律。其公式为： $$ u_t = \frac{d_p^2 (\rho_p - \rho) g}{18 \mu} $$ 其中： * $u_t$：沉降速度（终端速度） * $d_p$：颗粒直径 * $\rho_p$：颗粒密度 * $\rho$：流体（悬浮液）密度 * $g$：重力加速度 * $\mu$：流体的粘度 ### 2. 温度对参数的影响 当升高悬浮液的温度时，主要影响以下两个物理量： 1. **流体的粘度 ($\mu$)**： * 对于液体而言，温度升高，分子间作用力减弱，导致**粘度显著降低**。 * 从公式可以看出，沉降速度 $u_t$ 与粘度 $\mu$ 成**反比**。因此，$\mu$ 减小会导致 $u_t$ **增大**。 2. **流体的密度 ($\rho$)**： * 温度升高，液体体积膨胀，密度 $\rho$ 会略微减小。 * 从公式看，$(\rho_p - \rho)$ 这一项会略微增大（因为减数变小了），这也会导致 $u_t$ 略微增大。 * *注：通常情况下，粘度随温度的变化幅度远大于密度随温度的变化幅度，因此粘度是主导因素。* ### 3. 综合分析 * **主导因素**：温度升高 $\rightarrow$ 液体粘度 $\mu$ 大幅下降。 * **次要因素**：温度升高 $\rightarrow$ 液体密度 $\rho$ 略微下降 $\rightarrow$ 浮力减小 $\rightarrow$ 有效重力增加。 * **结果**：这两个因素都促使沉降速度增加，但粘度的降低起决定性作用。 根据斯托克斯公式，分母中的 $\mu$ 减小，使得整个分数值变大。 ### 结论 升高温度会导致流体粘度降低，从而显著增大颗粒的沉降速度。 故正确答案为 **A. 增大**。