聲速的定義
聲速一般指音速。
音速是介質中微弱壓強擾動的傳播速度，其大小因媒質的性質和狀態(tài)而異。空氣中的音速在1個標準大氣壓和15℃的條件下約為340m/秒。
聲速的計算公式
從本質上講，聲速是介質中微弱壓強擾動的傳播速度，計算公式為：
\(c=√[ \frac {K}{ρ}]\)
式中ρ為介質的密度；K=dp/(dp/ρ)，稱為體積彈性模量，dp、dρ分別為壓強和密度的微小變化。對于液體和固體，K和ρ隨溫度和壓強的變化很小，主要是隨介質不同而異，所以在同一介質中，聲速基本上是一個常數(shù)。對于氣體，K和ρ隨壓強和溫度的變化很大，故按體積彈性模雖的定義，以用下式計算更為方便：
添加微信好友, 獲取更多信息
復制微信號
下標S表示過程是等熵的。這是因為微弱的壓強擾分理處在氣體中引起的溫度梯度和速度梯度都很小， 而過程進行得很快，熱交換和摩擦力都可以略去不計。對于完全氣體的等熵過程，有，為比熱比。聲速c又可表示為：
\(c=√[λ RT]\)
式中T為熱力學溫度；R為普適氣體常數(shù)。對于空氣，，R=287.14焦耳（千克·開），故米/秒。
在流動的氣體中，相對于氣流而言，微弱擾動的傳播速度也是聲速。在溫度T不為常數(shù)的流場中，各點的聲速是不一樣的，與某一點的溫度相當?shù)穆曀俜Q為該點的“當?shù)芈曀佟薄．敋饬鞯臏囟群芨撸ㄈ绺叱曀倭鲃樱虼嬖谟型獠康募钤磿r，氣體分子內(nèi)部振動的動能很大，分子的離解度很高。在這種情況下，當微弱壓力波掃過使氣體溫度很快地發(fā)生變化時，氣體分子的平動能和轉動能很快就能達到相應的平衡值，但分子振動能和離解能達到新平衡態(tài)所需的特征時間要大得多，此時在波的傳播過程中，可以認為這部分內(nèi)能沒有變化，即氣體處于凍結狀態(tài)（見非平衡流動）。這時，聲速公式可表為：
式中ct表示凍結聲速，下標q表示振動能和離解能等保持原值不變。
來源鏈接：https://www.osgeo.cn/post/c461g
本站聲明:網(wǎng)站內(nèi)容來源于 *** ,如有侵權,請聯(lián)系我們,我們將及時處理。
