Википедия

Скорость звука

Скорость звука

Скорость звука в газах (0° С; 101325 Па), м/с
Азот 334
Аммиак 415
Ацетилен 327
Водород 1284
Воздух 331
Гелий 965
Кислород 316
Метан 430
Угарный газ 338
Углекислый газ 259
Хлор 206

Скорость звука — скорость распространения звуковых волн в среде. Скорость звука обычно величина постоянная для данного вещества при заданных внешних условиях и не зависит от частоты волны и её амплитуды. В тех случаях, когда это не выполняется и скорость звука зависит от частоты, говорят о дисперсии звука. Впервые измерена Уильямом Дерхамом.

Как правило, в газах скорость звука меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях скорость звука меньше, чем в твёрдых телах, поэтому при сжижении газа скорость звука возрастает.

Скорость звука в любой среде вычисляется по формуле:

c = \sqrt{\frac{1}{\beta \rho}}

где β — адиабатическая сжимаемость среды; ρ — плотность.

Для газов эта формула выглядит так:

c = \sqrt{\frac{\gamma kT}{m}} = \sqrt{\frac{\gamma RT}{M}} = \sqrt{\frac{\gamma R(t+273,15)}{M}}

где γ — показатель адиабаты: 5/3 для одноатомных газов, 7/5 для двухатомных (и для воздуха), 4/3 для многоатомных; k — постоянная Больцмана; R — универсальная газовая постоянная; T — абсолютная температура в кельвинах; t — температура в градусах Цельсия; m — молекулярная масса; M — молярная масса. По порядку величины скорость звука в газах близка к средней скорости теплового движения молекул и в приближении постоянства показателя адиабаты пропорциональна квадратному корню из абсолютной температуры.

Для твёрдых тел скорость звука можно вычислить как:

c = \sqrt{\frac{K}{\rho}} = \sqrt{\frac{E}{3(1-2\nu)\rho}}

Где K — модуль всестороннего сжатия; E — модуль Юнга; ν — коэффициент Пуассона.

В воздухе при нормальных условиях скорость звука составляет 331,46 м/с (1193 км/ч).

В воде скорость звука составляет 1485 м/с. (см. Опыт Колладона-Штурма)

В твёрдых телах скорость звука составляет 2000—6500 м/с.

[править] Литература

  • Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Механика сплошных сред, 2 изд., М., 1953;
  • Михайлов И. Г., Соловьев В. А., Сырников Ю. П., Основы молекулярной акустики, М., 1964;
  • Колесников А. Е., Ультразвуковые измерения, М., 1970;
  • Исакович М. А., Общая акустика, М., 1973.

[править] Ссылки


Звук Это незавершённая статья о звуке. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.
Физика Это незавершённая статья по физике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её.
Источник — «%D0%A1%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C %D0%B7%D0%B2%D1%83%D0%BA%D0%B0»

<< назад   вперед >>

Look at other dictionaries:

  • СКОРОСТЬ ЗВУКА — - скорость распространения звуковых волн в среде. В газах скорость звука меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях меньше, чем в твердых телах (причем для сдвиговых волн скорость всегда меньше, чем для продольных). скорость звука в… (Большой Энциклопедический словарь)
  • Скорость звука — скорость распространения какой-либо фиксированной фазы звуковой волны; называется также фазовой скоростью, в отличие от групповой скорости (См. Групповая скорость). С. з. обычно величина постоянная для данного вещества при заданных внешних… (Большая советская энциклопедия)
  • Замороженная скорость звука — ( см. Скорость звука). (Источник: Авиация: Энциклопедия . М.: Большая Российская энциклопедия, 1994) … (Энциклопедия техники)
  • Равновесная скорость звука — см. в статье Скорость звука. (Источник: Авиация: Энциклопедия . М.: Большая Российская энциклопедия, 1994) …
  • Скорость звука — скорость распространения (относительно среды) малых возмущений давления. В совершенном газе (например, в воздухе при умеренных температурах и давлении) С. з. не зависит от характера распространяющегося малого возмущения и…
  • СКОРОСТЬ ЗВУКА — скорость перемещения в среде упругой волны при условии, что форма её профиля остаётся неизменной. Скорость гармонической волны наз. также фазовой скоростью звука. Обычно С. з. величина постоянная для данного в ва при заданных… (Физическая энциклопедия)
  • скорость звука — скорость распространения звуковых волн в среде. В газах скорость звука меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях меньше, чем в твердых телах (причём для сдвиговых волн всегда меньше, чем для продольных). Скорость звука в газах и… (Энциклопедический словарь)
  • скорость звука — acoustic speed, sonic speed, sound speed… (Большой англо-русский и русско-английский словарь)
  • скорость звука — acoustic speed, sonic speed, sound speed … (Англо-русский словарь технических терминов)
  • sonic — ˈsɔɪk прил. 1) акустический Sy : acoustic 2) звуковой, имеющий скорость звуказвуковой, акустический - mie (военное) акустическая мина движущийся со скоростью звукаsoic акустический ~ звуковой, имеющий скорость звука; soic barrier звуковой… (Большой англо-русский и русско-английский словарь)