音速有多少
音速又稱聲速,指聲波在介質中傳播的速度,是描述聲波現象或聲學研究的重要參量之一。那音速是多少你知道嗎?
從聲源發出的聲波以一定的聲速傳播,意味着聲波的能量也以一定的速度向周圍傳播。目前所知,聲波能夠在所有物質中傳播,除真空外,音速的傳播速度由力學性質所決定。
例如,聲速與介質的密度和彈性性質有關,因此也隨介質的温度、壓強等狀態參量而改變。氣體中聲速每秒約數百米,隨温度升高而增大,0℃時空氣中聲速為331.4米/秒,15℃時為340米/秒,温度每升高1℃,聲速約增加0.6米/秒。通常,固體中聲速最大,液體中的聲速較小,氣體中的聲速最小。
在流動的氣體中,相對於氣流而言,微弱擾動的傳播速度也是聲速。在温度T不為常數的流場中,各點的聲速是不一樣的,與某一點的温度相當的聲速稱為該點的“當地聲速”。當氣流的温度很高(如高超聲速流動),或存在有外部的激勵源時,氣體分子內部振動的動能很大,分子的離解度很高。
在這種情況下,當微弱壓力波掃過使氣體温度很快地發生變化時,氣體分子的平動能和轉動能很快就能達到相應的平衡值,但分子振動能和離解能達到新平衡態所需的特徵時間要大得多,此時在波的傳播過程中,可以認為這部分內能沒有變化,即氣體處於凍結狀態(見非平衡流動)。
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