声速

时间:2024-05-18 23:15:01编辑:优化君

声音的速度是多少?

声音的传播需要物质,物理学中把这样的物质叫做介质。
声音在不同的介质中的传播速度:
真空
0m/s(也就是不能传播)
空气(15℃)
340m/s
空气(25℃)
346m/s
软木
500m/s
煤油(25℃)
1324m/s
蒸馏水(25℃)
1497m/s
海水(25℃)
1531m/s
铜(棒)
3750m/s
大理石
3810m/s
铝(棒)
5000m/s
铁(棒)
5200m/s
声音在不同的物质中的传播速度不同。


声速是多少?

空气中声速是340米每秒,前提是1个标准大气压和15℃的条件下。声速是介质中微弱压强扰动的传播速度,其大小因媒质的性质和状态而异。

声音是通过介质传播的,这一点大家都很清楚,我们面对面说话时,声音的快速传播使我们聊天没有障碍,如果我们不知道声速是多少,那就无法要拿声速和其他速度作比较,今天小编来给大家针对”声速是多少“来进行一个介绍。
01
解释
音速也是声速,即声音在介质中传播之速度。音波可以在固体、液体或是气体介质中传播,介质密度愈大,则音速愈快。在空气中,音速又会依空气之状态(如湿度、温度、密度)不同而有不同数值。
02
不同介质下的声速
真空 0m/s(也就是不能传播)
空气(15℃)340m/s
空气(25℃)346m/s
软木 500m/s
煤油(25℃)1324m/s
蒸馏水(25℃)1497m/s
海水(25℃)1531m/s
铜(棒)3750m/s
大理石 3810m/s
铝(棒)5000m/s
铁(棒)5200m/s
03
扩展资料
在流动的气体中,相对于气流而言,微弱扰动的传播速度也是声速。在温度T不为常数的流场中,各点的声速是不一样的,与某一点的温度相当的声速称为该点的“当地声速”。


音速是什么东西?

音速,是介质中微弱压强扰动的传播速度,其大小因媒质的性质和状态而异。空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/s。中文名音速外文名speed of sound别 名声速物理意义介质中声波传播的速度从本质上讲,音速是介质中微弱压强扰动的传播速度,计算公式为:请点击输入图片描述式中ρ为介质的密度;K=dp/(dρ/ρ),称为体积弹性模量,dp、dρ分别为压强和密度的微小变化。对于液体和固体,K和ρ随温度和压强的变化很小,主要是随介质不同而异,所以在同一介质中,声速基本上是一个常数。对于气体,K和ρ随压强和温度的变化很大,故按体积弹性模量的定义,以用下式计算更为方便:请点击输入图片描述下标S表示过程是等熵的。这是因为微弱的压强扰分理处在气体中引起的温度梯度和速度梯度都很小, 而过程进行得很快,热交换和摩擦力都可以略去不计。对于完全气体的等熵过程,声速c又可表示为:式中T为热力学温度(K);R为普适气体常数;λ为定压比热与定容比热之比,双原子气体(包括空气)λ=1.4,R=287.14焦耳(千克·开)。请点击输入图片描述在流动的气体中,相对于气流而言,微弱扰动的传播速度也是声速。在温度T不为常数的流场中,各点的声速是不一样的,与某一点的温度相当的声速称为该点的“当地声速”。当气流的温度很高(如高超声速流动),或存在有外部的激励源时,气体分子内部振动的动能很大,分子的离解度很高。在这种情况下,当微弱压力波扫过使气体温度很快地发生变化时,气体分子的平动能和转动能很快就能达到相应的平衡值,但分子振动能和离解能达到新平衡态所需的特征时间要大得多,此时在波的传播过程中,可以认为这部分内能没有变化,即气体处于冻结状态(见非平衡流动)。这时,声速公式可表为:请点击输入图片描述式中ct表示冻结声速,下标q表示振动能和离解能等保持原值不变。请点击输入图片描述来源:网页链接

频率与声速之间的关系是什么?

设声速在某介质中(例如空气)为c,其在此介质里频率为f,此介质内波长为λ,则有c=λf。这种推导只在初中物理或某些科学实验中使用,实际难以以此测量声速。实际上对声速的推导:实际上声音因为物体微小的震动产生,所有流体或者弹性体(桌子、钢板、地面都近似是ta弹性体)微小的扰动都产生声音。牛顿是第一个基本推理正确声速的人,他的推导:选择一块区域,其密度为ρ,那么向右以速度V扰动,产生声音后,其右侧因为扰动压力改变成为ρ+dρ,扰动传播的速度是V,而声速传播速度是c,因为选择区域内的物质进出量要相等,有ρc=(ρ+dρ)(c-dV),忽略二阶小量,有cdρ=ρdV。再根据物质的动量守恒有:合力F=m流量*(V出口-V进口),得dp=ρcdV。联立以上两个式子,有c=√(dp/dρ)=√kRT。当时牛顿假设声音传播时温度不会改变,因此得到c=√(p/ρ)因此声速可以由当地大气压变化率和大气密度bianhual变化率决定,或者由空气性质k、R和当地温度jue决定,由于海平面温度288.2K(15.05摄氏度),标准空气k=1.4(航空燃气为1.33),空气常数R=287.06(航空燃气为287.4),所以海平面,对于空气,声速为340.3m/s。

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