Ταχύτητα του ήχου

Πρότυπο:Χωρίς παραπομπές Η ταχύτητα του ήχου σε ατμοσφαιρικό ξηρό αέρα στους 20 °C είναι 343 m/sec ή 1.235 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 (πρακτικώς αεριοστρόβιλοι και υπερηχητικά αεροσκάφη), οπότε το ρευστό παύει να συμπεριφέρεται ως ασυμπίεστο και είναι πλέον συμπιεστό.

Υπολογιστικές σχέσεις

Στερεά

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

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

$c_{\mathrm{I}\mathrm{A}}=\sqrt{\gamma \cdot R\cdot T}$

όπου,

$R=R_{*}/M$

$R_{*}=8.315410\cdot \mathrm{J}\mathrm{\cdot }\mathrm{m}\mathrm{o}{\mathrm{l}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}\cdot K^{-1}$ η σταθερά των αερίων

$M$ το μοριακό βάρος του αερίου ($0.0289645\cdot \mathrm{k}\mathrm{g}\mathrm{\cdot }\mathrm{m}\mathrm{o}{\mathrm{l}}^{\mathrm{-}\mathrm{1}}$ 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

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

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• Πρότυπο:Commonscat2

Πρότυπο:Portal bar Πρότυπο:Authority control Πρότυπο:Φυσική-επέκταση