Скорость звука в газах, жидкостях и твердых телах. 20-20000 Гц. Краткая таблица. Продольная волна. Скорость звука в нефти


Акустические свойства жидкостей. Скорость продольных волн. Плотность. Акустическое (волновое) сопротивление удельное = акустический импеданс.

Акустические свойства жидкостей. Скорость продольных волн. Плотность. Акустическое (волновое) сопротивление удельное =акустический импеданс.

Акустические свойства жидкостей. Скорость продольных волн. Плотность. Акустическое (волновое) сопротивление удельное =акустический импеданс.
Жидкости Скорость продольных волн Скорость продольных волн Плотность, (г/см3=тонн/м3 ) Акустическое (волновое) сопротивление = акустический импеданс, (г/(см 2*сек) )x105
м/с см/мксек дюйм/мксек
Бутилацетат 1270 0,127 0,05 0,871 1,02
Этилацетат 1180 0,118 0,0465 0,9 1,6
Метилацетат 1150 0,115 0,0453 0,928 1,07
Пропилацетат 1180 0,118 0,0465 0,891 1,05
Ацетон 1170 0,117 0,0461 0,79 0,929
Ацетонитрил 1290 0,129 0,0508 0,783 1,01
Ацетонил 1400 0,14 0,0551 0,729 1,359
Симметричный дихлорэтилен 1020 0,102 0,0402 1,26 1,28
Бутиловый спирт 1240 0,124 0,0488 0,81 1,003
Этиловый спирт 1180 0,118 0,0465 0,789 0,93
Фурфуриловый спирт 1450 0,145 0,0571 1,135 1,645
Метиловый спирт 1120 0,112 0,0441 0,792 0,889
Изопропиловый спирт 1170 0,117 0,0461 0,786 0,919
Пропиловый спирт 1220 0,122 0,048 0,804 0,983
Анилин 1690 0,169 0,0665 1,022 1,675
Бензол 1300 0,13 0,0512 0,87 1,129
Этилбензол 1340 0,134 0,0528 0,868 1,16
Бромоформ=рибромметан 920 0,092 0,0362 2,89 2,67
Бутиленгликоль 1480 0,148 0,0583 1,019 1,511
Этилбутират 1170 0,117 0,0461 0,877 1,03
Карбитол 1460 0,146 0,0575 0,988 1,431
Сернистый углерод 1160 0,116 0,0457 Н/Д Н/Д
Сероуглерод 1150 0,115 0,0453 1,26 1,449
Четыреххлористый углерод 930 0,093 0,0366 1,595 1,478
Касторовое масло 1480 0,148 0,0583 0,969 1,43
Хлорбензол 1300 0,13 0,0512 1,1 1,432
Хлороформ 987 0,0987 0,0389 1,49 1,471
Циклогексанол 1450 0,145 0,0571 0,962 1,4
Циклогексанон 1420 0,142 0,0559 0,948 1,391
Диацетил 1240 0,124 0,0488 0,99 1,222
Дихлоризобутан 1220 0,122 0,048 1,14 1,39
Дизельное масло 1250 0,125 0,0492 Н/Д Н/Д
Диэтиленгликоль 1580 0,158 0,0622 1,116 1,77
Диэтилкетон 1310 0,131 0,0516 0,813 1,07
Диметилфталат 1460 0,146 0,0575 1,2 1,758
d-фенхон 1320 0,132 0,052 0,94 1,241
Диоксан 1380 0,138 0,0543 0,1033 1,425
26,5% раствор оксида дифенила в дифениниле 1500 0,15 0,0591 Н/Д Н/Д
Этилацетат 1990 0,199 0,0783 0,9 1,069
Этиловый эфир 986 0,0986 0,0388 0,713 0,702
Этиленгликоль 1660 0,166 0,0654 1,113 1,847
Формамид = амид муравьиной кислоты 1620 0,162 0,0638 1,134 1,842
Фурфурал 1450 0,145 0,0571 1,157 1,67
Бензин 1250 0,125 0,0492 0,803 1
Глицерин 1920 0,192 0,0756 1,26 2,42
Изопентан 992 0,0992 0,0391 0,62 0,615
Керосин 1320 0,132 0,052 0,81 1,072
Линалоол 1400 0,14 0,0551 0,884 1,23
Льняное масло 1770 0,177 0,0697 0,922 1,63
Ртуть (20 °C) 1420 0,142 0,0559 13,87 19,7
Оксид мезитила 1310 0,131 0,0516 0,85 1,115
Йодистый метил 980 0,098 0,0386 Н/Д Н/Д
Метилнафталин 1510 0,151 0,0594 1,09 1,645
Метилацетат 1210 0,121 0,0476 0,934 1,131
Монохлорбензол 1270 0,127 0,05 1,107 1,411
Морфолин 1440 0,144 0,0567 1 1,442
Моторное масло 1740 0,174 0,0685 0,87 1,51
M-ксилол 1320 0,132 0,052 0,864 1,145
Гексанол 1300 0,13 0,0512 0,819 1,065
Нитробензол 1460 0,146 0,0575 1,2 1,758
Нитрометан 1330 0,133 0,0524 1,13 1,504
Оливковое масло 1430 0,143 0,0563 0,948 1,391
Нефть парафинового основания 1420 0,142 0,0559 0,835 1,86
Парафин (15 °C) 1300 0,13 0,0512 Н/Д Н/Д
Арахисовое масло 1460 0,146 0,0575 0,936 1,365
Пентан 1010 0,101 0,0398 0,621 0,626
Нефть 1290 0,129 0,0508 0,825 1,07
Оксид полипропилена (38 °C) 1370 0,137 0,0539 Н/Д Н/Д
Полипропиленгликоль (38 °C) 1300 0,13 0,0512 Н/Д Н/Д
Пиридин 1410 0,141 0,0555 0,982 1,39
Соляной раствор (10%) 1470 0,147 0,0579 Н/Д Н/Д
Соляной раствор (15%) 1530 0,153 0,0602 Н/Д Н/Д
Соляной раствор (20%) 1600 0,16 0,063 Н/Д Н/Д
Силикон (30 сантипуаз) 990 0,099 0,039 0,993 0,985
Силиконовое масло (25 °C) 1350 0,135 0,0531 Н/Д Н/Д
Спермацетовое масло 1440 0,144 0,0567 0,88 1,268
Трибутилхлорид 980 0,098 0,0386 0,84 0,827
Тетраэтиленгликоль 1580 0,158 0,0622 1,12 1,784
Трансформаторное масло 1390 0,139 0,0547 0,92 1,28
Трихлорэтилен 1050 0,105 0,0413 1,05 0,413
Триэтиленгликоль 1610 0,161 0,0634 1,123 1,975
Скипидар 1280 0,128 0,0504 0,893 1,14
Вода (20 °C) 1480 0,148 0,0583 1 1,483
Морская вода 1530 0,153 0,0602 1,025 1,572
Гексафторид ксилола 880 0,088 0,0346 1,37 1,205

tehtab.ru

Скорость - распространение - звук

Скорость - распространение - звук

Cтраница 1

Скорость распространения звука в газе является одним из важнейших понятий газовой динамики.  [1]

Скорость распространения звука в смеси двух газов является однозначной функцией ее плотности, а следовательно, и концентрации компонентов. Поэтому, измеряя тем или иным методом скорость звука в бинарной ( или псевдобинарной) газовой смеси, можно судить о концентрации ее компонентов.  [2]

Скорость распространения звука в воде составляет 1445 м / сек; в широко применяющемся в гидросистемах масле марки АМГ-10 при температуре 20 С она равна 1290 м / сек. Практически при приближенных расчетах труб принимают а - 1000 м / сек.  [3]

Скорость распространения звука в различных средах различна. Как мы видели выше ( в § 56), в твердых телах могут распространяться звуковые упругие колебания двух типов: продольные и поперечные.  [4]

Скорость распространения звука зависит от таких параметров перекачиваемых нефтепродуктов, как сжимаемость и плотность. Так как сжимаемость нефтепродуктов в некоторой степени зависит от температуры и давления, можно сказать, что скорость распространения звука зависит и от этих параметров.  [5]

Скорость распространения звука в различных средах различна. Как мы видели выше ( в § 56), в твердых телах могут распространяться звуковые упругие колебания двух типов: продольные и поперечные.  [6]

Скорость распространения звука в газе является одним из важнейших понятий газовой динамики. При этом предполагается, что в начальный момент времени газ в трубе покоится, а давление р0 и плотность р0 во всех сечениях трубы одинаковы.  [7]

Скорости распространения звука в твердых и жидких средах, которые могут быть использованы для линии задержки, приведены ниже.  [8]

Скорость распространения звука в различных средах различна. Как мы видели выше ( в § 56), в твердых телах могут распространяться звуковые упругие колебания двух типов: продольные и поперечные.  [9]

Скорость распространения звука в смеси двух газов является однозначной функцией ее плотности, а следовательно, и концентраций компонентов. Поэтому, измеряя тем или иным методом скорость звука в бинарной ( или псевдобинарной) газовой смеси, можно судить о концентрации ее компонентов.  [10]

Скорость распространения звука в воде была определена следующим образом: на поверхности большого озера находились два корабля на расстоянии / 14 км друг от друга; на одном из них было установлено приспособление, создававшее одновременно звуковой сигнал в воде и световой в воздухе, а на другом находился наблюдатель, отмечавший по часам время приема того и другого сигнала. Оказалось, что звуковой сигнал был замечен спустя т; - - - 10 с после светового.  [11]

Скорость распространения звука в газовой среде скважины определяется при помощи трубки Кундта.  [12]

Скорость распространения звука по стволу данной скважины определяется одновременно с измерением уровня жидкости.  [13]

Скорость распространения звука в твердых телах можно рассчитать, рассматривая перемещение упругой деформации вдоль некоторого стержня.  [14]

Скорость распространения звука в газе зависит от отношения теплоемкостей при постоянном объеме и постоянном давлении. Скорость звука обычно не зависит от его частоты, но при очень высоких частотах наблюдается скачкообразное увеличение скорости. Это явление объясняется тем, что при высоких частотах волна за время своего прохождения не успевает возбудить внутренние колебания молекулы, так что теплоемкость газа уменьшается - ее следует рассчитывать без учета колебаний. При частоте, соответстствующей скачку на кривой скорость звука - частота, наблюдается также заметное усиление поглощения звука. Оно обусловлено тем, что энергия звуковой волны частично переходит во внутренние колебания молекул при адиабатическом сжатии, происходящем при приближении волны, но не успевает возвратиться обратно в ходе адиабатического расширения после прохождения волны. Как из значения частоты скачка на кривой скорость - частота, так и по величине этого поглощения, можно вычислить среднее время перехода колебательной энергии в тепловую, называемое обычно периодом релаксации. Этот период релаксации меняется в очень широких пределах, в зависимости от того, какие молекулы принимают участие в столкновениях; обычно он лежит в tsa. Ведяные-на-ры - - ееобенне-вф - - фективны в этом отношении. По измерениям Эйкена и Беккера [73, 74], период релаксации в чистой С02 равен примерно 5 7 - 10 - 6 сек. Из этого следует, что молекулы воды примерно в 1000 раз более эффективны, чем молекулы С02 при преобразовании колебательной энергии молекул С02 в тепловую.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Скорость звука в газах, жидкостях и твердых телах. 20-20000 Гц. Краткая таблица. Продольная волна.

TehTab.ru Инженерный справочник. Технические таблицы

ПОЛЕЗНЫЕ ССЫЛКИ:

БОНУСЫ ИНЖЕНЕРАМ!:

МЫ В СОЦ.СЕТЯХ:

Навигация по справочнику TehTab.ru:  главная страница  / / Техническая информация / / Физический справочник / / Звук. Ультразвук.  / / Скорость звука в газах, жидкостях и твердых телах. 20-20000 Гц. Краткая таблица. Продольная волна.

Скорость звука в газах, жидкостях и твердых телах. 20-20000 Гц. Краткая таблица. Продольная волна.

Скорость звука в газах, жидкостях и твердых телах. 20-20000 Гц. Краткая таблица. Продольная волна.

Газы при атмосферном давлении

Наименование Скорость звука (м/с)
Азот 0 °C 334
Азот 300 °C 487
Водород ( 0 °C ) 1284-1286
Гелий ( 0 °C ) 965-972
Воздух ( 20 °C ) 343
Воздух ( 0 °C ) 331
Кислород 0 °C 316
Оксид углерода IV (СO2) 0 °C 260
Оксид углерода IV (СO2) 100 °C 300
Пары воды 0 °C 401
Пары воды 100 °C 405
Пары спирта 0 °C 230
Пары эфира 0 °C 179
Хлор 206

Жидкости при атмосферном давлении и температуре 25 °C

Наименование Скорость звука (м/с)
Азот жидкий -199°C 962
Бензин 17 °C 1170
Глицерин 1904
Глицерин 20 °C 1923
Вода морская 1533
Вода пресная 1493
Вода -//- 0 °C 1403
Вода -//- 20 °C 1483
Вода -//- 30 °C 1510
Вода -//- 74 °C - максимум 1555
Вода -//- 100 °C 1543
Вода тяжелая 20 °C 1400
Водород жидкий -256°C 1187
Гелий жидкий -269°C 180
Керосин 20 °C 2330
Кислород жидкий -182,9°C 912
Метиловый спирт 1143
Олово расплавленное 232°C 2270
Раствор поваренной соли (NaCl) 20% по массе 15 °C 1650
Ртуть 1450
Свинец расплавленный 330 °C 1790
Четыреххлориcтый углерод (хладагент R10) 926
Эфир 985
Этиловый спирт 20 °C 1180

Твердые вещества при температуре 25 °C

Наименование Скорость звука (м/с)
Алмаз 12000-18350
Бетон 4250-5250
Графит 1470
Дерево дуб 4115
Дерево пробка 430-530
Дерево сосна 5030
Стеарин 20 °C 1380
Стекло (борсиликатное) 5640
Стекло оптическое флинт 4450
Стекло оптическое крон 5220
Железо, сталь 5130
Алюминий 5100-6250
Бронза, в зависимости от состава 3500-4750
Каменная соль 4400
Кирпич 3600
Латунь 4280-4700
Лед -4°C 3980
Медь 3560
Золото 3240
Оргстекло 2550-2680
Свинец 1322
Резина 1600
Шифер 4510
Чугун 3850
Эбонит 20 °C 2400
↓Поиск на сайте TehTab.ru - Введите свой запрос в форму
Нашли ошибку? Есть дополнения? Напишите нам об этом, указав ссылку на страницу. TehTab.ru

Реклама, сотрудничество: [email protected]

Обращаем ваше внимание на то, что данный интернет-сайт носит исключительно информационный характер. Информация, представленная на сайте, не является официальной и предоставлена только в целях ознакомления. Все риски за использование информаци с сайта посетители берут на себя. Проект TehTab.ru является некоммерческим, не поддерживается никакими политическими партиями и иностранными организациями. Rambler's Top100

tehtab.ru

Скорость звука в жидкостях | Мир сварки

Скорость звука в жидкости можно рассчитать по формуле

Материал Температура, °С Скорость звука, м/с Акролеин 20 1207 Акулья ворвань 32,5 1275 Аллил хлористый 28 1088 Амил бромистый 20 981 Амилацетат 26 1168 Амилформиат 26 1201 Анилин 20 1656 Ацеталь 24 1378 Ацетил хлористый 20 1060 Ацетилацетон 20 1383 Ацетон 20 1192 22,5 1178 24 1168 Ацетонилацетон 20 1416 Ацетонитрил 20 1304 Ацетофенол 20 1496 Бензальдегид 20 1479 Бензил хлористый 20 1420 Бензилацетон 20 1514 Бензин 25 1295 Бензоил хлористый 28 1318 Бензол 20 1321 40 1227 Бензол иодистый 20 1113 Бензол тяжелый 20 1238 40 1151 Бромаль 20 966 Бромнафталин 20 1372 Бромоформ 20 928 Бутилацетат 26 1271 Бутил бромистый 20 990 Бутил иодистый 20 977 Бутил хлористый 20 1133 Бутиленгликоль 2,3- 25 1484 Бутилформиат 24 1199 Вода морская 17 1535 Вода обычная 25 1497 74 1555 Вода тяжелая 25 1399 Гексан 20 1083 Гексил иодистый 20 1081 Гексил хлористый 20 1221 Гемеллитол 20 1372 Гептан 20 1162 Гептанон 20 1207 Гептен 20 1128 Геранилацетат 28 1328 Гидрииден 20 1403 Глицерин 20 1923 22 1927 Децен 1- 20 1250 Децил хлористый 20 1318 Диацетил 25 1236 Дибромэтилен 20 1009 Дибромэтилен цис- 20 957 Дибромэтилен транс- 20 936 Диметиланилин 20 1509 Диоксан 20 1389 Дипентен 23,8 1328 Дифенилметан 28 1501 Дихлобензол м- 28 1232 Дихлобензол о- 20 1295 Дихлорэтан 20 1034 23 1240 Дихлорэтилен цис- 20 1090 Дихлорэтилен транс- 20 1031 Диэтиланилин 20 1482 Диэтиленгликоль 25 1586 Диэтилкарбонат 28 1173 Диэтилкетон 24 1314 Диэтилфталат 23 1471 Изопропилбензол 20 1342 Инден 20 1475 Карвакрол 20 1475 Керосин 34 1295 Кислота валерианова 20 1244 Кислота каприловая 20 1331 Кислота капроновая 20 1281 Кислота малеиновая 20 1352 Кислота масляная 20 1234 Кислота муравьиная 20 1401 Кислота олеиновая цис- 45 1333 Кислота пальметиновая 62,1 1328 Кислота пировиноградная 20 1471 Кислота пропионовая 20 1270 Кислота тиуксусная 20 1168 Кислота уксусная 20 1253 Кислота фумаровая 20 1303 Кислота фуриловый 25 1450 Кислота эваитовая 20 1304 Кислота элаидиновая 45 1346 Кислота энаитовая 20 1312 Коричный альдегид 25 1554 Крезол о- 25 1506 Кротоновый альдегид 20 1344 Ксилол м- 20 1340 Ксилол о- 20 1360 Ксилол n- 20 1330 Куркума ароматическая 32,5 1349 Куркума зедоария 32 1293 Линалоолол 20 1341 Масло анисовое 28 1451 Масло арахисовое 31,5 1562 Масло вербеновое 29 1323 Масло веретенное 32 1342 Масло газолиновое 34 1250 Масло гераниевое 27 1192 Масло горчичное 31,5 1825 Масло ионовое 34 1331 Масло кассиевое 28,5 1460 Масло кедровое 29 1406 Масло кокосовое 31,5 1490 Масло ксанторидзевое 29 1394 Масло кунжутное 32,5 1432 Масло лавандовое 28,5 1310 Масло лимонное 29 1076 Масло линалооловое 32 1397 Масло льняное 31,5 1772 Масло оливковое 32,5 1381 Масло парафиновое 33,5 1420 Масло сосновое 31 1468 Масло спермацетовое 33 1210 Масло сурепное 30,8 1450 Масло терпентинное 27 1280 Масло трансформаторное 32,5 1425 Масло фенилгорчичное 27 1412 Масло эвкалиптовое 29,5 1276 Масло эфирное померанцевой корки 29 1300 Масло эфирное сондалового дерева 34 1454 Мезитилен 20 1362 Метил иодистый 20 834 Метиланилин N- 20 1586 Метилацетат 25 1154 Метилбутанол 2- 30 1225 Метилгексалин 22,5 1528 Метилгексилкетон 24 1324 Метилен бромистый 24 971 Метилен иодистый 24 977 Метилен хлористый 20 1092 Метилизопропилбензол n- 28 1308 Метилпропионат 24,5 1215 Метилсалицилат 28 1408 Метилциклогексан 20 1247 Метилциклогексанол 2- 25,5 1421 Метилциклогексанол 3- 25,5 1406 Метилциклогексанол 4- 25,5 1387 Метилциклогексанон 2- 25,5 1353 Метилциклогексанол 4- 25,5 1348 Метилэтилкетон 20 1207 Монохлорнафталин 27 1462 Морфолин 25 1442 Никотин 20 1491 Нитробензол 20 1473 Нитрометан 20 1346 Нитротолуол м- 20 1489 Нитротолуол о- 20 1432 Нонан 20 1248 Нонен 1- 20 1218 Октан 20 1197 Октен 1- 20 1184 Октил бромистый 20 1182 Октил хлористый 20 1280 Паральдегид 20 1204 Пентадецен 1- 20 1351 Пентан 20 1008 Пентахлорэтан 20 1113 Перхлорэтилен 20 1066 Пиколин α- 28 1453 Пиколин β- 28 1419 Пинен 24 1247 Пиперидин 20 1400 Пиридин 20 1445 Пропил иодистый 20 929 Пропил хлористый 20 1091 Пропилацетат 26 1182 Пропионитрил 20 1271 Псевдокумол 20 1368 Ртуть 20 1451 Салициловый альдегид 27 1474 Сероуглерод 20 1158 Спирт амиловый 20 1294 Спирт амиловый третичный 28 1204 Спирт бензиловый 20 1540 Спирт бутиловый 20 1268 Спирт бутиловый третичный 20 1155 Спирт гексиловый 20 1322 Спирт гептиловый 20 1341 Спирт дециловый 20 1413 Спирт додециловый 22,3 1433 Спирт изобутиловый 20 1278 Спирт изопропиловый 20 1247 Спирт метиловый 20 1156 Спирт нитроэтиловый 20 1578 Спирт нониловый 20 1391 Спирт октадециловый 59,1 1336 Спирт октиловый 20 1381 Спирт пропиловый 20 1223 Спирт тетрадециловый 38,4 1404 Спирт фенолпропиловый γ- 30 1523 Спирт фенилэтиловый β- 30 1512 Спирт этиловый 20 1165 Тетрабромэтан 20 1041 Тетралин 20 1492 Тетранитрометан 20 1039 Тетрахлорэтан 20 1171 28 1155 Тетрахлорэтилен 28 1027 Тетраэтиленгликоль 25 1586 Тиофен 20 1300 Толуидин м- 20 1620 Толуидин о- 20 1634 Толуол 20 1328 Тридецен 1- 20 1313 Триметиленбромид 23,5 1144 Триолеин 20 1482 Трихлорбензол 1-,2-,4- 20 1301 Трихлорэтилен 20 1049 Триэтиленгликоль 25 1608 Уксусный ангидрид 24 1384 Ундецен 1- 20 1275 Фенилгидразин 20 1738 Формамид 20 1550 Хинальдин 20 1575 Хинолин 20 1600 Хлорбензол 20 1291 Хлорнафталин α- 20 1481 Хлороформ 20 1005 Хлортолуол м- 20 1326 Хлортолуол о- 20 1344 Хлортолуол n- 20 1316 Циклогексан 20 1284 Циклогексанол 20 1493 Циклогексанон 20 1449 Циклогексен 20 1305 Циклогексил хлористый 20 1319 Циклогексиламин 20 1435 Циклопентадиен 20 1421 Циклопентанон 24 1474 Цитраль 20 1442 Этил бромистый 28 892 Этил иодистый 20 869 Этилацетат 20 1176 Этилбензиланилин 20 1586 Этилбензол 20 1338 Этилбутират 23,5 1171 Этиленгликоль 20 1616 Этилкаприлат 28 1263 Этилпропионат 23,5 1185 Этилфенилкетон 20 1498 Этилформиат 24 1721 Эфир ацетоуксусный 25,5 1417 Эфир диамиловый 26 1153 Эфир диметиловый адипиновой кислоты 21,8 1469 Эфир диметиловый диметилглутаровой кислоты 24 1371 Эфир диметиловый резорцина 26 1460 Эфир дипропиловый 20 1112 Эфир дифениловый 24 1469 Эфир диэтиловый 20 1008 Эфир диэтиловый адипиновой кислоты 22 1376 Эфир диэтиловый ацетодикарбоновой кислоты 22,5 1348 Эфир диэтиловый дигликолевой кислоты 22 1435 Эфир диэтиловый малоновой кислоты 22 1386 Эфир диэтиловый тиодигликолевой кислоты 22,5 1449 Эфир диэтиловый щавелевой кислоты 22 1392 Эфир диэтиловый янтарной кислоты 22 1378 Эфир метиловый м-крезола 26 1385 Эфир метиловый фенола 26 1353 Эфир метиловый хлоруксусной кислоты 26 1331 Эфир монометиловый резорцина 26 1629 Эфир этиловый диэтиленгликоля 25 1458 Эфир этиловый кризола о- 25 1315 Эфир этиловый фенола 26 1153 Эфир этиловый хлоруксусной кислоты 25,5 1234

weldworld.ru

Физическая природа звука — База Знаний Фирмы Интеграл

Звук является спутником человека в течение всей его жизни, но мало кто задумывается, что он собой представляет. С физической точки зрения звук можно определить как колебательные движения частиц в упругой среде, вызванные каким-либо источником, коротко — упругие волны. Скорость звука зависит от свойств среды, в которой он распространяется: в газах скорость звука растет с ростом температуры и давления, в жидкостях при росте температуры наоборот снижается (исключением является вода, в которой скорость звука достигает максимума при 74°С и начинает снижаться только при увеличении данной температуры). Для воздуха такая зависимость выглядит так:

С = 332 + 0,6tc

где tc — температура окружающей среды, °С.

Таблица 1. Скорость звука в газах, при температуре 0 °С и давление 1 атм.

Азот 334 м/с
Кислород 316 м/с
Воздух 332 м/с
Гелий 965 м/с
Водород 1284 м/с
Метан 430 м/с
Аммиак 415 м/с

Таблица 2. Скорость звука в жидкостях при температуре 20 °С.

Вода 1490 м/с
Бензол 1324 м/с
Спирт этиловый 1180 м/с
Ртуть 1453 м/с
Глицерин 1923 м/с

В твердых телах скорость звука определяется модулем упругости вещества и его плотностью, при этом в продольном и поперечном направлении в неограниченных изотропных твердых телах она различается.

Таблица 3. Скорость звука в твердом теле.

Вид твердого тела Скорость продольной волны, м/с Скорость поперечной волны, м/с
Плавленый кварц 5970 3762
Бетон 4200–5300
Плексиглас 2675 1110
Стекло 3760–4800 2380–2560
Тефлон 1340
Полистирол 2350 1120
Сталь 5740 3092
Золото 3220 1200
Мрамор 3810
Алюминий 6400 3130
Полиэтилен 2000
Серебро 3650–3700 1600–1690
Дуб 4100
Сосна 3600

Из таблиц наглядно видно, что скорость звука в газах значительно ниже, чем в твердых телах, именно поэтому в приключенческих фильмах часто можно увидеть, как люди прикладывают ухо к земле, чтобы определить наличие погони за собой, также это явление заметно рядом с железной дорогой, когда звук приходящего поезда, слышится дважды — в первый раз он передается по рельсам, а второй — по воздуху.

Процесс колебательного движения звуковой волны в упругой среде, можно описать на примере колебания частицы воздуха:

— на частицу воздуха, вынужденную сдвинуться со своей начальной позиции, из-за воздействия источника звука, действуют упругие силы воздуха, которые пытаются вернуть ее на свое первоначальное место, но из-за действия сил инерции, возвращаясь, частица не останавливается, а начинает удаляться от начальной позиции в противоположную сторону, где в свою очередь на нее также действуют упругие силы и процесс повторяется.

Koleb.jpgРисунок 1. Процесс колебания частицы воздуха

На рисунке (рисунок №2) маленькими точками образно представлены молекулы воздуха (в кубометре воздуха их более миллиона). Давление в области компрессии несколько превышает атмосферное, а в области разрежения, наоборот, — ниже атмосферного. Направление малых стрелочек показывает, что, в среднем, молекулы движутся направо из области высокого давления и налево из области низкого. Любая из представленных молекул сначала проходит определенное расстояние в правую сторону, а затем такое же расстояние в левую, относительно своей первоначальной позиции, в то время как звуковая волна двигается равномерно в правую сторону.

Pereme.jpgРисунок 2. Перемещение звуковой волны

Логично задать вопрос — почему звуковая волна перемещается вправо? Ответ можно найти при внимательном рассмотрении стрелочек на предыдущем рисунке: в месте, где стрелочки сталкиваются с друг другом образуется новое скопление молекул, которое будет находится с правой стороны от первоначальной области компрессии, при удалении от места столкновения стрелочек плотность молекул снижается и образуется новая область разрежения, следовательно постепенное перемещение области высокого и низкого давления приводит к движению звуковой волны в правую сторону.

Pro pereme.jpgРисунок 3. Процесс перемещения звуковой волны

Волновое движение такого рода называется гармоническими или синусоидальными колебаниями, которое описывается следующим образом:

x(t) = Asin(wt + φ)

Простая гармоническая или синусоидальная волна изображена на рисунке (Рисунок №4):

Sin.jpgРисунок 4. Синусоидальная волна

Длина волны зависит от частоты и скорости звука:

Длина волны (м) = Скорость волны (м/с) / Частота (Гц)

Cоответственно частота определяется следующим образом:

Частота (Гц) = Скорость волны (м/с) / Длина волны (м)

Из этих уравнений видно, что с увеличением частоты — длина волны уменьшается.

Таблица 4. Длина волны в зависимости от частоты звука (при температуре воздуха 20 °С)

Частота, Гц 31,5 63 125 250 500 1000 2000 4000 8000 16000
Длина волны, м 10,9 5,44 2,74 1,37 0,69 0,34 0,17 0,084 0,043 0,021

Интенсивность звука снижается по мере увеличения расстояния от источника звука. Если звуковая волна на своем пути не встречает преград, то звук из источника распространяется во всех направлениях. На рисунке (рисунок №5) изображен характер изменения интенсивности звука — сила звука остается постоянной, но площадь воздействия увеличивается, именно поэтому в отдельно взятой точке интенсивность звука снижается.

Raspos.jpgРисунок 5. Процесс распространения звуковой волны

В зависимости от вида источника звука — существует несколько видов звуковых волн: плоские, сферические и цилиндрические.

Vid.jpgРисунок 6. Виды источников звука и схематическое изображение фронта волныа — протяженная пластина; б — точечный источник; в — линейный источник.

Плоские волны при распространении не меняют форму и амплитуду, сферические не меняют форму (амплитуда уменьшается как 1/r), цилиндрические меняют и форму, и амплитуду (убывает как 1/№r).

wiki.integral.ru

Скорость звука в газах и парах п

вернуться к оглавлению справочника                                                                                     на главную

Скорость звука в газах и парах при температуре 00С.

Газ (или пар) υ, м/с Газ (или пар) υ, м/с

Азот

333,6

Гелий

965

Аргон

319

Йод

108

Ацетилен

327

Кислород

316

Бензин (900С)

200

Неон

435

Бром

135

Оксид азота (IV)

324

Водород

1248

Оксид углерода (II)

338

Воздух

331,5

Хлор

206

Водяной пар

401

Хлороформ(1000С)

171

Водяной пар насыщенный (1100С)

413

Этан

302

 

 

Этиловый спирт

176

Скорость звука в жидкостях.

Жидкость t ,0C υ, м/с Жидкость t ,0C υ, м/с

Азот

-203 929

Гелий

-269 180

Аммиак

16 1663

Глицерин

20 1923

Аргон

-186 837

Керосин

15 1330

Ацетон

20 1192

Кислород

-210 1130

Бензин

17 1166

Нефть

15 1470

Бензол

20 1324

Раствор поваренной соли(20%)

15 1650

Вода дистиллированная

20 1484

Ртуть

20 1451

Вода морская

20 1490

Свинец

327 1790

Вода тяжелая

25 1399

Скипидар

15 1326

Водород

-253 1127

Спирт этиловый

23 1177

Скорость звука в твердых телах.

Вещество t ,0C υ, м/с
в стержне продольная поперечная

Алюминий

20 5080 6260 3080

Висмут

20 1790 2180 1100

Железо

20 5170 5850 3230

Золото

20 2030 3240 1200

Кремний

31,5 - - 3770

Латунь

20 3490 4430 2123

Магний

- 4900 - -

Медь

20 3710 4700 2260

Никель

20 4785 5630 2960

Олово

20 2730 3320 1670

Платина

20 2800 3960 1670

Свинец

20 1200 2160 700

Серебро

- 2640 3600 1590

Сталь

- 5050 6100 -

Цинк

20 3810 4170 2410

Чугун

- 3850 4500 2400

Стекло (кварцевое)

- 5370 5570 3515

Плексиглаз

- - 2670 1121

Полистирол

- - 2350 1120

Каучук

- - 1479 -

Эбонит

- 1570 2405 -

Пробка

- 500 - -

Лед

  3280 3980 1990

Фарфор

- 4884 5340 3120

Парафин

- 1460 - -

Гранит

- 3950 - -

Мрамор

- 3810 - -

Слоновая кость

- 2200 - -

Скорость звука в дереве.

Древесная порода υ , м/с
параллельно волокнам перпендикулярно волокнам

Бук

3400 4556

Дуб

3380 4597

Ель красная

4180 6270

 

nika-fizika.narod.ru

Скорость звука - Физическая энциклопедия

СКОРОСТЬ ЗВУКА - скорость распространения в среде упругой волны. Определяется упругостью и плотностью среды. Для плоской волны, бегущей без изменения формы со скоростью с в направлении оси х, звуковое давление р можно представить в виде р = р(х - - ct), где t - время. Для плоской гармония, волны в среде без дисперсии8042-13.jpg и С. з. выражается через частоту w и волновое число k ф-лой с = w/k. Со скоростью с распространяется фаза гармонич. волны, поэтому с наз. также фазовой С. з. В средах, в к-рых форма произвольной волны меняется при распространении, гармонич. волны тем не менее сохраняют свою форму, но фазовая скорость оказывается различной для разных частот, т. е. имеет место дисперсия звука .В этих случаях пользуются также понятием групповой скорости. При больших амплитудах упругой волны появляются нелинейные эффекты (см. Нелинейная акустика ),приводящие к изменению любых волн, в т. ч. и гармонических: скорость распространения каждой точки профиля волны зависит от величины давления в этой точке, возрастая с ростом давления, что и приводит к искажению формы волны.

Скорость звука в газах и жидкостях. В газах и жидкостях звук распространяется в виде объёмных волн сжатия - разряжения. Если процесс распространения происходит адиабатически (что, как правило, и имеет место), т. е. изменение темп-ры в звуковой волне не успевает выравниваться и за 1/2, периода тепло из нагретых (сжатых) участков не успевает перейти к холодным (разреженным), то С. з. равна8042-14.jpg , где Р - давление в веществе,8042-15.jpg - его плотность, а индекс s показывает, что производная берётся при постоянной энтропии. Эта С. з. наз. адиабатической. Выражение для С. з. может быть записано также в одной из следующих форм: 8042-16.jpg

где Кад - адиабатич. модуль всестороннего сжатия вещества,8042-17.jpg - адиабатич. сжимаемость,8042-18.jpg - изотермич. сжимаемость,8042-19.jpg =8042-20.jpg - отношение теплоёмкостей при постоянных давлении и объёме.

В идеальном газе8042-21.jpg , где R = = 8,31 Дж/моль*К - универсальная газовая постоянная, Т - абс. темп-pa,8042-22.jpg - молекулярная масса газа. Это т. н. л а п л а с о в а С. з. В газе она совпадает по порядку величины со средней тепловой скоростью движения молекул. Величину8042-23.jpgназывают н ь ю т о н о в о й С. з., она определяет С. з. при изотермич. процессе распространения, к-рый может иметь место на очень низких частотах. В большинстве случаев С. з. соответствует лапласову значению.

С. з. в газах меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях, как правило, меньше, чем в твёрдых телах. В табл. 1 и 2 приведены значения С. з. для нек-рых газов и жидкостей, причём в тех случаях, когда имеется дисперсия, приведены значения С. з. для частот, меньших, чем частота релаксации.

В идеальных газах при заданной темп-ре С. з. не зависит от давления и растёт с ростом темп-ры как8042-24.jpg . Изменение С. з. равно8042-25.jpg , где8042-26.jpg и8042-27.jpg- малые приращения скорости н темп-ры по сравнению с их значениями с и Т. При комнатной темп-ре относит. изменение С. з. в воздухе составляет примерно 0,17% на 1 К. В жидкостях С. з., как правило, уменьшается с ростом темп-ры и изменение её составляет, напр.. для ацетона -5,5 м/с*К, для этилового спирта -3,6 м/с * К. Исключением из этого правила является вода, в к-рой С. з. при комнатной темп-ре увеличивается с ростом темп-ры на 2,5 м/с*К, достигает максимума при темп-ре ~74°С и с дальнейшим ростом темп-ры уменьшается. С. з. в воде растёт с увеличением давления примерно на 0,01% на 1 атм, а также с увеличением содержания растворённых в ней солей.

Табл. 1-Скорость звука в некоторых газах при °С*

с, м/с

Азот

334

Кислород

316

Воздух

331

Гелий

965

Водород

1284

Неон

435

Метан

430

Аммиак

415

Углекислый газ

259

Йодистый водород

157

* Значения скорости даны для нормального давления.

Табл. 2-Скорость звука в некоторых жидкостях при 20 °С

с, м/с

Вода

1490

Ацетон

1190

Бензол

1324

Спирт этиловый

1180

Толуол

1324

Четырёххлористый углерод

920

Ртуть

1453

Глицерин

1923

В морской воде С. з. зависит от темп-ры, солёности и глубины. Эти зависимости имеют сложный вид. Для расчёта С. з. в море используются таблицы, рассчитанные по эмпирия, ф-лам. Поскольку темп-pa, давление, а иногда и солёность меняются с глубиной, то С. з. в океане является ф-цией глубины c(z). Эта зависимость существенно определяет характер распространения звука в океане (см. Гидроакустика ).В частности, она определяет существование подводного звукового канала, положение оси к-рого и др. характеристики зависят от времени года, времени суток и от география, местоположения.

В сжиженных газах С. з. увеличивается при той же темп-ре: напр., в газообразном азоте при темп-ре -195 °С она равна 176 м/с, в жидком азоте при той же темп-ре 859 м/с, в газообразном и жидком гелии при -269 °С соответственно 102 м/с и 198 м/с.

С. з. в смесях газов или жидкостей зависит от концентрации компонент. В газовых смесях С. з. хорошо описывается ф-лой8042-28.jpg , в к-pой в качестве8042-29.jpg взята молекулярная масса смеси, определяемая молекулярными массами компонентов с учётом их концентрации. В жидких смесях зависимость С. з. от концентрации компонентов имеет довольно сложный характер, к-рый связан с видом межмолекулярных взаимодействий. Так, в спиртоводных и кислотоводных смесях при нек-рой концентрации имеется максимум С.з., а в таких смесях, как ацетон с сероуглеродом, бензол с четырёххлористым углеродом п др., при нек-рой концентрации С. з. имеет минимум. В водных растворах солей С. з. растёт с ростом концентрации во всём интервале концентраций. Т. о., измерение С. з. может использоваться для определения и контроля концентрации компонент смесей и растворов.

В жидком гелии С. з. увеличивается при понижении темп-ры. При фазовом переходе в сверхтекучее состояние возникает излом на кривой зависимости С. з. от темп-ры.

В многоатомных газах и практически во всех жидкостях имеется дисперсия С. з., причём в жидкостях она проявляется на высоких УЗ- и гиперзвуковых частотах.

В резинах, полимерах и каучуках С. з. зависит от хим. состава и плотности упаковки макромолекул и растёт с увеличением частоты; в материалах этого типа с меньшей плотностью и С. з. меньше, напр. в силиконовом каучуке С.з. составляет 950-1100 м/с на частотах 20-150 кГц, в бутадиен-нитрильном каучуке 1600-2100 м/с в том же диапазоне частот.

Скорость звука в твёрдых телах. В неограниченной твёрдой среде распространяются продольные и сдвиговые (поперечные) упругие волны. В изотропном твёрдом теле фазовая скорость для продольной волны 8042-30.jpg

для сдвиговой волны 8042-31.jpg

где Е - модуль Юнга, G - модуль сдвига,8042-32.jpg - коэф. Пуассона, К - модуль объёмного сжатия. Скорость распространения продольных волн всегда больше, чем скорость сдвиговых волн, причём обычно выполняется соотношение8042-33.jpg . Значения сl и ct для нек-рых изотропных твёрдых тел приведены в табл. 3.

Табл. 3- Скорость звука в некоторых изотропных твёрдых телах 8042-34.jpg

В монокристаллах С. з. зависит от направления распространения волны в кристалле (см. Кристаллоакустика ).В тех направлениях, в к-рых возможно распространение чисто продольных и чисто поперечных волн, в общем случае имеется одно значение сl и два значения ct. Если значения ct различны, то соответствующие волны иногда наз. быстрой и медленной поперечными волнами. В общем случае для каждого направления распространения волны в кристалле могут существовать три смешанные волны с разными скоростями распространения, к-рые определяются соответствующими комбинациями модулей упругости, причём векторы колебат. смещений частиц в этих трёх волнах взаимно перпендикулярны. В табл. 4 приведены значения С. з. для нек-рых монокристаллов в характерных направлениях.

Во мн. веществах С. з. зависит от наличия посторонних примесей. В полупроводниках и диэлектриках С. з. чувствительна к концентрации примесей; так, при легировании полупроводника примесью, увеличивающей число носителей тока, С. з. уменьшается с увеличением концентрации; при увеличении темп-ры С. з. слабо увеличивается.

В металлах и сплавах С. з. существенно зависит от предшествующей механической и термообработки: прокат, ковка, отжиг и т. п. Частично это явление связано с дислокациями, наличие к-рых также влияет на С. з.

Табл. 4 - Скорость звука в некоторых монокристаллах 8042-35.jpg

В металлах, как правило, С. з. уменьшается с ростом темп-ры. При переходе металла в сверхпроводящее состояние характер зависимости иной: величина дс/дТ в точке перехода меняет знак. В сильных магн. полях проявляются нек-рые эффекты в зависимости С. з. от магн. поля, к-рые отражают особенности поведения электронов в монокристалле металла. Так, при распространении звука по нек-рым направлениям в кристалле появляются осцилляции С. з. как ф-ции магн. поля. Измерения зависимости С. з. от магн. поля являются чувствит. методом исследования внутр. структуры металлов.

В пьезоэлектриках и сегнетоэлектриках наличие электромеханич. связи приводит к уменьшению модулей упругости и, следовательно, уменьшает С. з.

Аналогичное явление наблюдается и в магнитострикционных материалах, где наличие магнитоупругой связи приводит, кроме того, к появлению заметной зависимости С. з. от напряжённости магн. поля, обусловленной т. н.8042-36.jpg-эффектом, т. е. зависимостью модуля Юнга Е от величины магн. поля Н. Изменения С. з. с ростом Н могут достигать неск. процентов (иногда до десятков процентов). Такая же зависимость С. з. от напряжённости электрич. поля наблюдается в сегнетоэлектриках. При действии на твёрдое тело статич. моханич. напряжений С. з. зависит от величины этих напряжений, что является следствием отклонения от линейного закона Гука.

В ограниченных твёрдых телах кроме продольных и поперечных волн имеются и др. типы волн. Так, вдоль свободной поверхности твёрдого тела или вдоль границы его с др. средой распространяются поверхностные акустические волны, скорость к-рых меньше скорости объёмных волн, характерных для данного материала. Для пластин, стержней и др. твёрдых акустич. волноводов характерны нормальные волны ,скорость к-рых определяется не только свойствами вещества, но и геометрией тела. Так, напр., С. з. для продольной волны в стержне сст, поперечные размеры к-рого много меньше длины волны звука, отличается от С. з. в неограниченной среде сl (табл. 3): 8042-37.jpg

Методы измерения С.з. можно подразделить на резонансные, интерферометрические, импульсные и оптические (см. Дифракция света на ультразвуке ).Наиб. точности измерения достигают с помощью импульсно-фазовых методов. Оптич. методы дают возможность измерять С. з. на гиперзвуковых частотах (вплоть до 1011-1012 Гц). Точность абс. измерений С. з. на лучшей аппаратуре ок. 10-3 % , тогда как точность относит. измерений порядка 10-5 % (напр., при изучении зависимости с от темп-ры или магн. поля пли от концентрации примесей или дефектов).

Измерения С. з. используются для определения мн. свойств вещества, таких, как величина отношения теплоёмкостей для газов, сжимаемости газов и жидкостей, модулей упругости твёрдых тел, дебаевской темп-ры и др. (см. Молекулярная акустика). Определение малых изменений С. з. является чувствит. методом фиксирования примесей в газах и жидкостях. В твёрдых телах измерение С. з. и её зависимости от разл. факторов (темп-ры, магн. поля и др.) позволяет исследовать строение вещества: зонную структуру полупроводников, строение поверхности Ферми в металлах и пр.

Лит.: Ландау Л. Д., Л и ф ш и ц Е. М., Теория упругости, 4 изд., М., 1987; их же, Гидродинамика, 4 изд., М., 1988; Бергман Л., Ультразвук и его применение в науке и технике, пер. с нем., 2 изд., М., 1957; Михайлов И. Г., Соловьев В. А., Сырников Ю. П., Основы молекулярной акустики, М., 1964; Таблицы для расчета скорости звука в морской воде, Л., 1965; Физическая акустика, под ред. У. Мэзона, пер. с англ., т. 1, ч. А, М., 1966, гл. 4; т. 4, ч. Б, М., 1970, гл. 7; Колесников А. Е., Ультразвуковые измерения, 2 изд., М., 1982; Т р у э л л Р., Э л ь б а у м Ч., Ч и к Б., Ультразвуковые методы в физике твердого тела, пер. с англ., М., 1972; Акустические кристаллы, под ред. М. П. Шаскольской, М., 1982; Красильни ков В. А., Крылов В. В., Введение в физическую акустику, М., 1984. А. Л. Полякова.

      Предметный указатель      >>   

www.femto.com.ua


Смотрите также