发布网友 发布时间:2023-09-28 19:24
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热心网友 时间:2023-10-16 16:35
阅读课本中的声速表你能获得关于声速的信息:声速于温度有关,不同介质声速不同。
(1)比较空气、水和铜三种介质的声速,发现:一般情况下,固体中声速最大、液体其次、气体中声速最小。
(2)0℃空气声速是331m/s,15℃空气声速是340m/s,25℃空气声速是346m/s,由此可见:同种介质中,温度越高,声速越大。
(3)声速表中既有气体,也有液体和固体,说明固体、液体、气体都可以作为传声的介质。
(4)综合以上可知:声速与介质种类和介质温度两个因素都有关。
计算方法
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)。
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。