Ταχύτητα του ήχου

.

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

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

όπου,

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

Αέρια

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

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

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

Βιβλιογραφία

Μαθιουλάκης, Δ., Συμπιεστά ρευστά, ΕΜΠ, 2000

Εγκυκλοπαίδεια Φυσικής

Κόσμος

Αλφαβητικός κατάλογος

Hellenica World - Scientific Library

Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org . Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License