Fysik

Lydens hastighed afhængig af temperaturen

22. februar 2013 af Lilbrowdervis (Slettet) - Niveau: B-niveau

Hvordan kan jeg bruge formlen V = K * kvadratroden af T/M hvordan kan jeg bruge denne formel til, at finde lydens fart?

Brugbart svar (1)

Svar #1
22. februar 2013 af Andersen11 (Slettet)

For tør luft kan man benytte

v_lyd = 331,3m/s · √(T/273,15K)

hvor T er luftens absolutte temperatur.

Brugbart svar (1)

Svar #2
22. februar 2013 af mathon

teoretisk kan udledes, at lydens udbredelseshastighed i gasser
er givet ved udtrykket:

v = (κ•(RT/M))^0,5 = (κ•(R(273 K + t)/M))^0,5 = (κ•R(273 K)/M • (1 + (t/273))))^0,5

     hvor
                R er den universelle gaskonstant
                M er gassens molmasse
                T er Kelvintemperaturen
                κ =1,4 (for atmosfærisk luft)

Insættes

              M_luft = 0,029 kg/mol og R = 8,31 J/(mol·K), kan man bestemme lydens hastighed
              ved temperaturen 0ºC
                                         v_o = (1,4 • (8,31 J/(mol·K))•(273 K)/(0,029 kg/mol) • (1 + (0/273))))^0,5 = 331 m/s

For lydhastigheden ved Celsiustemperatuen t
findes derfor

v = (331 m/s) • (1+t/273)^0,5 ≈ (331 m/s) • (1+ (1/2)•t/273) = (331 m/s) + (0,6 m/(s·Cº))•t

v = (331 m/s) + (0,6 m/(s·Cº))•t (ved mindre t)

..........

√(1+h) ≈ 1 + (1/2)h for h<<1

Brugbart svar (1)

Svar #3
22. februar 2013 af mathon

for alle temperaturer

gælder
1) v_lyd^atm_luft = (331 m/s) · √(T / (273,15 K))

for mindre Celsiustemperaturer
kan 1) approximeres til

v_lyd^atm_luft = (331 m/s) + (0,6 m/(s·Cº))•t

Skriv et svar til: Lydens hastighed afhængig af temperaturen

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.