什么是声速?
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:
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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:
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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)。
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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:
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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。
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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。
声速是声波在水中传播的速度,音速才是声音在每秒内传播的距离,不要搞混了
声波在介质中的传播速度
就声音的速度呗!
声速的定义是什么
声速与音速有什么区别
声速指的是声音在介质中传播的速度,在不同的介质中,声音传播的速度是不一样的,在固体中传播速度比较快,液体中次之,空气中传播速度最慢的,我们平时所说的音速实际上指的是声音在空气中传播的速度,他速度一般指的是340米每秒,所以申诉是泛指,而这个音速,具体指的是声音在空气中的传播速度。
声速怎么计算?计算公式是什么?
声速是指声波在介质中传播的速度。声速的计算可以使用以下公式:v = √(γ * R * T)其中:- v 是声速;- γ 是介质的绝热指数(或比热比);- R 是气体常数;- T 是温度,单位为开尔文(K)。需要注意的是,这个公式适用于理想气体,对于其他介质(如液体或固体),声速的计算方法可能会有所...
什么是频率,波长,周期和声速,其相互关系怎样
波长(wavelength)是指波在一个振动周期内传播的距离。也就是沿着波的传播方向,相邻两个振动位相相差2π的点之间的距离。周期指运动物体经过一定时间后又重复回到原来的位置的时间。声速,即音速,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...
声速计算公式是什么?
c=√B\/P;c=√KRT。【解析】1、一般来说,声速c 的大小有其公式,c=√B\/P。其中B是不可压缩率,P是密度。因此声速随着介质的不可压缩率增加而变快,随着介质的密度增加而变慢。2、对于远离液态工作点的理想气体,c=√KRT。式中:K为定压比热与定容比热之比,双原子气体(包括空气)K=1.4...
初二物理声速的公式是什么
初二物理声速的公式是:V=331.45×根号。V:在T℃时的音速,单位是米\/秒,T为已知温度的热力学值,就是摄氏度加上273.15,比如25度的话就是25+273.15=298.15。温度越高,在气体中的声速越大。声速,顾名思义即是声音的速度,为声音系以波的形式传播,与一般所理解物体的速度是不同的,所以...
什么叫做声速
声速的定义是什么
声速怎么理解???
音速(velocity of sound,sonic speed)也叫声速,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。空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340米\/秒。望采纳!
声速与波速是一个意思么
声速与波速不是一个意思。声速是声音的传播速度,波速是波的传播速度。例如,光波。光速在真空中的传播速度是3*10^8m\/s。声速在17摄氏度的空气中的传播速度是340m\/s。在不同的介质中传播速度会有所改变,不过能让光速小于声速、声速大于光速的介质至少目前还没发现。
声速什么意思
声波传播的速度。测量声速最简单、最有效的方法之一是利用声速v 、振动频率f和波长λ之间的基本关系,即实验时用结构相同的一对(发射器和接收器)超声压电陶瓷换能器,来作声压与电压之间的转换。利用示波器观察超声波的振幅和相位,用振幅法和相位法测定波长,由示波器直接读出频率f。(一)谐振频率 超...
声速的计算公式是什么?
c=√B\/P;c=√KRT。【解析】1、一般来说,声速c 的大小有其公式,c=√B\/P。其中B是不可压缩率,P是密度。因此声速随着介质的不可压缩率增加而变快,随着介质的密度增加而变慢。2、对于远离液态工作点的理想气体,c=√KRT。式中:K为定压比热与定容比热之比,双原子气体(包括空气)K=1.4...
尚振鞣酸: 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/秒.
定西市13041314019: 什么是声速 - ?
尚振鞣酸: 音速也叫“声速”,指声波在媒质(介质)中传播的速度.其大小因媒质的性质和状态而异.一般说来,音速的数值在固体中比在液体中大,在液体中又比在气体中大.空气中的音速,在标准大气压条件下约为340米/秒,或1224公里/小时.音速的大小还随大气温度的变化而变化,在对流层中,高度升高时,气温下降,音速减小.在平流层下部,气温不随高度而变,音速也不变,为295.2米/秒.空气流动的规律和飞机的空气动力特性,在飞行速度小于音速和大于音速的情况下,具有质的差别,因此,研究航空器在大气中的运动,音速是一个非常重要的基准值.
定西市13041314019: 声音传播的什么叫做声速 - ?
尚振鞣酸:[答案] 速度
定西市13041314019: 什么是声速??
尚振鞣酸: 声音在介质中的传播速度,空气中速度为340m/s
定西市13041314019: 什么叫声速! - ?
尚振鞣酸: 声音的速度
定西市13041314019: 声速是多少米每秒(光速是多少米每秒) ?
尚振鞣酸: 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.声速是多少真空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
定西市13041314019: 声速的意义是描述什么的物理量 - ?
尚振鞣酸:[答案] 声音在介质中传播快慢
定西市13041314019: 什么是音速?/ - ?
尚振鞣酸: 1.音速. 声音的产生 音速也叫“声速”,指声波在媒质(介质)中传播的速度.其大小因媒质的性质和状态而异.一般说来,音速的数值在固体中比在液体中大,在液体中又比在气体中大.空气中的音速,在标准大气压条件下约为340米/秒,...
定西市13041314019: 什么叫声速?声音传播的速度和什么有关? - ?
尚振鞣酸: 声音不在真空中传播声速是声音的传播速度;S,在液体中要快些,声速和传播介质有关,在空气中传播速度为340M/