Ταχύτητα του ήχου

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση

Η ταχύτητα του ήχου σε ατμοσφαιρικό ξηρό αέρα στους 20 °C είναι 343 m/s (1235 km/h).

Γενικά δεν είναι σταθερή, αλλά εξαρτάται από τις καταστατικές μεταβλητές του συστήματος (πίεση, θερμοκρασία).

Είναι σημαντική παράμετρος για ρευστομηχανικά συστήματα συμπιεστών ρευστών στα οποία η ταχύτητα της ροής πλησιάζει ή ξεπερνά το 0.8 Mach περίπου (αεριοστρόβιλοι, υπερηχητικά αεροσκάφη), οπότε το ρευστό παύει να συμπεριφέρεται ως ασυμπίεστο και είναι πλέον συμπιεστό.

Υπολογιστικές σχέσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Στερεά[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ταχύτητα με την οποία διαδίδεται ένα ηχητικό κύμα δια μέσω ενός οποιουδήποτε ελαστικού στερεού μέσου υπολογίζεται από τη σχέση

c = \sqrt{\frac{E}{\rho}} (m/s)

όπου,

\ E είναι το μέτρο ελαστικότητας (Ν/ m^2)
 \rho \, είναι η πυκνότητα (kg/ m^3 ) .

Αέρια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ταχύτητα του ήχου δια μέσω ιδανικού αερίου υπολογίζεται από τη σχέση

c_{\Iota \Alpha} = \sqrt{\gamma \cdot R \cdot T}

όπου,

\ R = R_*/M
\ R_* = 8.315410 \cdot \mathrm{J \cdot mol^{-1}} \cdot K^{-1} η σταθερά των αερίων
\ M το μοριακό βάρος του αερίου ( 0.0289645 \cdot \mathrm{kg \cdot mol^{-1}} για τον αέρα)
ο λόγος των ειδικών θερμοτήτων  \gamma = \frac{C_P}{C_V} μπορεί να ληφθεί για ιδανικό διατομικό αέριο ίσος περίπου με \ \gamma\, = 1.4000
\ C_P η ισόθλιπτη (ή ισοβαρής) θερμοχωρητικότητα και \ C_V η ισόχωρη θερμοχωρητικότητα
\ T η θερμοκρασία σε °Κ .

Βιβλιογραφία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  • Μαθιουλάκης, Δ., Συμπιεστά ρευστά, ΕΜΠ, 2000