1 скорость скорость купить спайс Перми



Скорость звука  — скорость распространения упругих волн в среде: как продольных (в газах, жидкостях или твёрдых телах), так и поперечных, сдвиговых (в твёрдых телах). Определяется упругостью и плотностью среды: как правило, в газах скорость звука меньше, чем в жидкостях , а в жидкостях  — меньше, чем в твёрдых телах. Также, в газах скорость звука зависит от температуры данного вещества , в монокристаллах — от направления распространения волны. Обычно не зависит от частоты волны и её амплитуды ; в тех случаях, когда скорость звука зависит от частоты, говорят о дисперсии звука.

Уже у античных авторов встречается указание на то, что звук обусловлен колебательным движением тела ( Птолемей , Евклид ). Аристотель отмечает, что скорость звука имеет конечную величину, и правильно представляет себе природу звука [2] . Попытки экспериментального определения скорости звука относятся к первой половине XVII в. Ф. Бэкон в « Новом органоне » указал на возможность определения скорости звука путём сравнения промежутков времени между вспышкой света и звуком выстрела. Применив этот метод, различные исследователи ( М. Мерсенн , П. Гассенди , У. Дерхам , группа учёных Парижской академии наук  — Д. Кассини , Ж. Пикар , Гюйгенс , Рёмер ) определили значение скорости звука (в зависимости от условий экспериментов, 350—390 м/с). Теоретически вопрос о скорости звука впервые рассмотрел И. Ньютон в своих « Началах ». Ньютон фактически предполагал изотермичность распространения звука, поэтому получил заниженную оценку. Правильное теоретическое значение скорости звука было получено Лапласом [3] [4] [5] [6] .

где β {\displaystyle \beta }  — адиабатическая сжимаемость среды; ρ {\displaystyle \rho }  — плотность; C p {\displaystyle C_{p}}  — изобарная теплоёмкость; C v {\displaystyle C_{v}}  — изохорная теплоёмкость; p {\displaystyle p} , v {\displaystyle v} , T {\displaystyle T}  — давление, удельный объём и температура, s {\displaystyle s}  — энтропия среды.

где γ {\displaystyle \gamma }  — показатель адиабаты : 5/3 для одноатомных газов, 7/5 для двухатомных (и для воздуха), 4/3 для многоатомных; k {\displaystyle k}  — постоянная Больцмана ; R {\displaystyle R}  — универсальная газовая постоянная ; T {\displaystyle T}  — абсолютная температура в кельвинах ; t {\displaystyle t}  — температура в градусах Цельсия ; m {\displaystyle m}  — молекулярная масса ; M {\displaystyle M}  — молярная масса (кг/моль), α = γ R M {\displaystyle \alpha ={\sqrt {\frac {\gamma R}{M}}}} .

По порядку величины скорость звука в газах близка к средней скорости теплового движения молекул (см. Распределение Максвелла ) и в приближении постоянства показателя адиабаты пропорциональна квадратному корню из абсолютной температуры.

Данные выражения являются приближенными, поскольку основываются на уравнениях, описывающих поведение идеального газа . При больших давлениях и температурах необходимо вносить соответствующие поправки.

2utenka.ru