Скорость звука, справочная таблица

Азотскорость звука азота 333.6 (Метр / Секунда)
Алюминийскорость звука алюминия 5100 (Метр / Секунда)
Аргонскорость звука аргона 319 (Метр / Секунда)
Барийскорость звука бария 1620 (Метр / Секунда)
Бериллийскорость звука бериллия 13000 (Метр / Секунда)
Борскорость звука бора 16200 (Метр / Секунда)
Ванадийскорость звука ванадия 4560 (Метр / Секунда)
Висмутскорость звука висмута 1790 (Метр / Секунда)
Водородскорость звука водорода 1270 (Метр / Секунда)
Вольфрамскорость звука вольфрама 5174 (Метр / Секунда)
Гадолинийскорость звука гадолиния 2680 (Метр / Секунда)
Галлийскорость звука галлия 2740 (Метр / Секунда)
Гафнийскорость звука гафния 3010 (Метр / Секунда)
Гелийскорость звука гелия 970 (Метр / Секунда)
Германийскорость звука германия 5400 (Метр / Секунда)
Гольмийскорость звука гольмия 2760 (Метр / Секунда)
Диспрозийскорость звука диспрозия 2710 (Метр / Секунда)
Железоскорость звука железа 4910 (Метр / Секунда)
Золотоскорость звука золота 1740 (Метр / Секунда)
Индийскорость звука индия 1215 (Метр / Секунда)
Иридийскорость звука иридия 4825 (Метр / Секунда)
Иттербийскорость звука иттербия 1590 (Метр / Секунда)
Иттрийскорость звука иттрия 3300 (Метр / Секунда)
Кадмийскорость звука кадмия 2310 (Метр / Секунда)
Калийскорость звука калия 2000 (Метр / Секунда)
Кальцийскорость звука кальция 3810 (Метр / Секунда)
Кислородскорость звука кислорода 317.5 (Метр / Секунда)
Кобальтскорость звука кобальта 4720 (Метр / Секунда)
Кремнийскорость звука кремния 2200 (Метр / Секунда)
Криптонскорость звука криптона 1120 (Метр / Секунда)
Ксенонскорость звука ксенона 1090 (Метр / Секунда)
Лантанскорость звука лантана 2475 (Метр / Секунда)
Литийскорость звука лития 6000 (Метр / Секунда)
Магнийскорость звука магния 4602 (Метр / Секунда)
Марганецскорость звука марганца 5150 (Метр / Секунда)
Медьскорость звука меди 3570 (Метр / Секунда)
Молибденскорость звука молибдена 6190 (Метр / Секунда)
Натрийскорость звука натрия 3200 (Метр / Секунда)
Неодимскорость звука неодима 2330 (Метр / Секунда)
Неонскорость звука неона 936 (Метр / Секунда)
Никельскорость звука никеля 4970 (Метр / Секунда)
Ниобийскорость звука ниобия 3480 (Метр / Секунда)
Оловоскорость звука олова 2500 (Метр / Секунда)
Осмийскорость звука осмия 4940 (Метр / Секунда)
Палладийскорость звука палладия 3070 (Метр / Секунда)
Платинаскорость звука платины 2680 (Метр / Секунда)
Плутонийскорость звука плутония 2260 (Метр / Секунда)
Празеодимскорость звука празеодима 2280 (Метр / Секунда)
Ренийскорость звука рения 4700 (Метр / Секунда)
Родийскорость звука родия 4700 (Метр / Секунда)
Ртутьскорость звука ртути 1407 (Метр / Секунда)
Рубидийскорость звука рубидия 1300 (Метр / Секунда)
Рутенийскорость звука рутения 5970 (Метр / Секунда)
Самарийскорость звука самария 2130 (Метр / Секунда)
Свинецскорость звука свинца 1260 (Метр / Секунда)
Селенскорость звука селена 3350 (Метр / Секунда)
Сереброскорость звука серебра 2600 (Метр / Секунда)
Сурьмаскорость звука сурьмы 3420 (Метр / Секунда)
Таллийскорость звука таллия 818 (Метр / Секунда)
Танталскорость звука тантала 3400 (Метр / Секунда)
Теллурскорость звука теллура 2610 (Метр / Секунда)
Тербийскорость звука тербия 2620 (Метр / Секунда)
Титанскорость звука титана 4140 (Метр / Секунда)
Торийскорость звука тория 2490 (Метр / Секунда)
Углеродскорость звука углерода 18350 (Метр / Секунда)
Уранскорость звука урана 3155 (Метр / Секунда)
Хлорскорость звука хлора 206 (Метр / Секунда)
Хромскорость звука хрома 5940 (Метр / Секунда)
Церийскорость звука церия 2100 (Метр / Секунда)
Цинкскорость звука цинка 3700 (Метр / Секунда)
Цирконийскорость звука циркония 3800 (Метр / Секунда)
Эрбийскорость звука эрбия 2830 (Метр / Секунда)

Скорость звука — справочная таблица

стр. 859

Страница 1 из 2

Скорость звука в газах и воздухе и его поглощение

Лучшее значение скорости звука, полученное Харди, Телфером и Риль-мейером для сухого воздуха при 0° С, содержащего в объеме 0,03% СОа, равно 331,46 м/сек. Авторы дают при этом следующие поправки: а) температурный коэффициент: +0,607 м/сек на 1° С при 0° С; б) дисперсия: скорость увеличивается на 0,09 м/сек при частотах, больших частоты, соответствующей максимуму поглощения; в) содержание СО2: скорость убывает на 0,02 м/сек при увеличении в объеме содержания СО2 на 0,03%; г) содержание Н2О: скорость возрастает на 0,05 м/сек при увеличении в объеме содержания водяных паров на 0,10%; д) в области температур 0 — 25° С наблюдается увеличение скорости порядка 0,04 м/сек, обусловленное отступлениями от законов идеального газа (дополнительно к температурным изменениям первого порядка в пункте а), имеющим вид √Т. Ходж (1937) получил следующие данные об изменении сх в зависимости от давления при 27° С:

Давление (атм)                             1       10          20         50         100Относительная скорость звука       1       1,003     1,008     1,024     1,064

Ослабление звука в воздухе в зависимости от изменения частоты имеет сложный вид и зависит от содержания водяных паров. Значение α при данной частоте имеет максимум при некотором значении относительной влажности, которое в свою очередь возрастает с ростом частоты. Данные, приведенные в таблице, принадлежат Эвансу и Безли (1956) (1—10 кгц при 20° С), Сивиэну (1947) (15— 500 кгц при 26,5° С) и Пилмейеру (1945) (1927 кгц при 24° С).

Значения величины α · 104 для звуковых волн в воздухе

Относительная влажность, %

Частота, кгц

1

2

4

6

8

10

15

30

100

500

1927

10

0,13

0,47

1,27

1,87

2,26

2,53

20

0,06

0,23

0,82

1,61

2,48

3,28

37

4,15

22,6

41,5

530

40

0,03

0,10

0,38

0,84

1,45

2,20

60

0.03

0,09

0,24

0,54

0,96

1,47

80

0,03

0,08

0,20

0,39

0,69

1,08

87

7000

Справочная таблица скорость звука в газах

В таблице, приводимой ниже, даны скорости и температурные коэффициенты скорости звука в газах, полученные Аббеем и Барлоу (1948), Куком (1906), Финдлеем и др. (1938), Харди и др. (1941), Хенвнсом (1947), Иттербиком и др, (1937) и (1938), Ри-чардсом и Рейдом (1934) и Варнером (1937).  

 Газ

t (С°)

Скорость звука, c1, (м/сек)

[dc1/dt] t=1

Азота

333,64

0,85

Азота закись

258

Азота окись

16,3

333,9

Аммиак

415

0,73

Аргон

319

Водород

1 286

2

Воздух1)

331,46

0,607

-182,4

181,5

Гелий

970

1,55

-268,9

104

Дейтерий

890

1,58

Кислород

314,84

0,57

Метан

0′

430

0,62

Неон

435

0,78

Пары воды

100

405

Сероуглерод

200

0,242)

Углекислый газ

260,3

0,87

Углерода окись

337,6

0,604

Хлор

206

Этан

10

308

Этилен

317

0,56

НВr

200

НСl

296

HJ

157

H2S

289

SO2

211

1) Сухой, 0,03% CO2  по обьему

2) При 30° С

Скорость и поглощение звука в жидкостях

Скорость звука в жидкостях (продольные волны) с1 = 1√βαp где βα обозначает коэффициент адиабатического сжатия, а р — плотность. В газах при сравнительно низких давлениях βα = 1/γp , где р —давление, a y отношение удельных теплоемкостей газов при постоянном давлении и при постоянном объеме. Скорость звука в этом случае                        

 

или, иначе,

vzvuk_02.png 

где R — газовая постоянная, T — абсолютная температура и M — молекулярный вес. 

Справочная таблица скорость и поглощение звука в жидкостях

Приводимые в таблице значения скорости звука и его поглощения в жидкостях взяты из работ Бэра (1935), Бхимасенахара и др. (1940), Бригса и др. (1947), Бартона (1948), Финдлея и др. (1938), Галта (1949), Хаззарда (1950), Хаббарди (1950), Хаббарди и Лумиса (1928), Хинтера (1941), Клеппа (1950), Кувахара (1939), Партхасати (1935 и 1936), Пеллама и Гальта (1946), Пинкертона (1947), Питта и Джексона (1935), Ринга и др. (1947), Шаафа (1941), Вилларда (1949) и Виллиса (1947). Температура относится к c1 и а/f2 ; f выражено в гц. Цифры в скобках обозначают частоту Мг.

Жидкость

t, °с

Скорость звука, c1, м/сек

dc1/dt

Поглощение звука, (α/f2) · 1017

Азот

-199

962

-10

10,7 (44,4)

Амилацетат 

29,2

1 173

74 (15)

Ангидрид уксусный 

24

1 384

Анилин 

20

1 659

-4,0

Аргон 

-188

853

10,2 (44,4)

Ацетилен четырехбромистый

28

1 007

Ацетилен четыреххлористый

28

1 155

Ацетон

25

1 170

-5.5

50 (4—19)

Бензол 

25

1 295

-5,2

830 (6—10)

Бромбензол 

28

1 134

Бромоформ 

25

908

-2,2

230 (6—10)

Бутилацетат 

26

1 179

Висмут 

365

1 365

Вода (дистиллированная) 

1 407

1)

1)

Вода морская (поверхностный слой, соленость 35 частей на 1000, широта 30°)

15

1 445,5

1 509,7

1)

Вода тяжолая

20

1 381

+3,0 при 20°C

Водород

-256

1 187

5,6 (44,4)

Галлий

50

2 740

н-Гексан

21,2

1085

77 (15)

Гелий 

-269,8

179,8

-21,5

230 (16)

н-Гептан 

22,4

1 150

-4,5

80 (15)

Глицерин 

26

1 930

-1,8

1 700 (3,8—19)

Индий

260

2 215

Кадмий 

360

2 200

Калий 

160

1 820

Керосин 

25

1 315

-3,6

110 (6—20)

Кислород 

-182,9

912

-6,9

87 (44,4)

Кислота муравьиная

20

1 299

Кислота олеиновая

20

1 442

о-Ксилол 

22

1 352

52 (6—10)

Масло камфорное

25

1 390

-3,8

Масло касторовое

18,6

-4,1

10 900 (3)

Масло прованское

21,7

1 440

-2,8

1 350 (3)

Метил бромистый

2

905

304 (15)

Метил йодистый

30

815

-2,6

334 (15)

Метилацетат 

19

1 195

71 (15)

Метилен бромистый

24

971,2

Метилен йодистый

24

977,7

Метилен хлористый

23,5

1064

Натрий 

235

2 395

Нефть 

25

1 225

100 (10)

Нитробензол 

23,8

I 462

-3,8

79 (16)

н-Октан 

20

1 192

-42

Олово 

380

2 270

Паральдегид 

28

1 197

изо-Пентан 

25

985

-4,8

150 (10)

Пиридин 

25

1 415

-4,1

н-Пропилацетат

26

1 182

Ртуть 

20

1 451

-0,46

5,5 (0,5—996)

Рубидий

160

1 260

Свинец 

380

1 790

Сероуглерод 

25

1 149

-3,3

7 400 (6,6)

Скипидар 

25

1 225

150 (10)

Спирт н-амиловый

28,6

1 224

— 3,7

106 (15)

Спирт н-бутиловый

2

1 324

— 4,0

Спирт метиловый

20

1 122

— 3,3

43 (5—35)

Спирт н-пропиловый

25

1 195

-4,0

70 (15)

Спирт этиловый 

20

1 177

—3,6

52 (7—86)

о-Толуидин 

22,5

1 669

Толуол 

25

1 300

-4,3

90 (6—10)

Углерод четыреххлористый

25

930

-3,0

570 (6—10)

Формальдегид (формалин)

25

1 587

-1,0

Формамид

25

1610

-2,3

57 (10)

Хлорбензол 

25

1 302

-4,4

170 (6—31)

Хлороформ 

25

995

-3,6

380 (6-10)

Цезий 

130

967

Циклогексан 

20

1 278

-4,9

330 (8,5)

Цинк 

480

2 790

Этил бромистый 

10

932

-3,4

62 (15)

Этил йодистый 

2

923,5

40 (15)

Этилацетат 

25

1 145

110 (10)

Этилен бромистый

24

1014

Этилен хлористый

23

1 240

Этиленгликоль 

28

1 670

-2,2

128 (5—35)

Эфир изо-амиловый

26

1 153

Эфир этиловый 

25

985

-4,7

140 (10)

Поделитесь ссылкой с друзьями:

Похожие таблицы

Комментарии:

comments powered by HyperComments

Скорость звука в различных средах[1]
0 °C, 101325 Па м/с км/ч
Азот 334 1202,4
Аммиак 415 1494,0
Ацетилен 327 1177,2
Водород 1284 4622,4
Воздух 331 1191,6
Гелий 965 3474,0
Кислород 316 1137,6
Метан 430 1548,0
Угарный газ 338 1216,8
Неон 435 1566,0
Углекислый газ 259 932,4
Хлор 206 741,6
Жидкости
Вода  1403 5050,8
Ртуть 1383 4978,0
Твёрдые тела
Алмаз 12000 43200,0
Железо 5950 21420,0
Золото 3240 11664,0
Литий 6000 21600,0
Стекло 4800 17280,0

Скорость звука — скорость распространения упругих волн в среде: как продольных (в газах, жидкостях или твёрдых телах), так и поперечных, сдвиговых (в твёрдых телах).

Определяется упругостью и плотностью среды: как правило, в газах скорость звука меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях — меньше, чем в твёрдых телах. Также в газах скорость звука зависит от температуры данного вещества, в монокристаллах — от направления распространения волны.

Обычно не зависит от частотыволны и её амплитуды; в тех случаях, когда скорость звука зависит от частоты, говорят о дисперсии звука.

История измерения скорости звука

Уже у античных авторов встречается указание на то, что звук обусловлен колебательным движением тела (Птолемей, Евклид). Аристотель отмечает, что скорость звука имеет конечную величину, и правильно представляет себе природу звука[2]. Попытки экспериментального определения скорости звука относятся к первой половине XVII в. Ф. Бэкон в «Новом органоне» указал на возможность определения скорости звука путём сравнения промежутков времени между вспышкой света и звуком выстрела. Применив этот метод, различные исследователи (М. Мерсенн, П. Гассенди, У. Дерхам, группа учёных Парижской академии наук — Д. Кассини, Ж. Пикар, Гюйгенс, Рёмер) определили значение скорости звука (в зависимости от условий экспериментов, 350—390 м/с).

Теоретически вопрос о скорости звука впервые рассмотрел И. Ньютон в своих «Началах»; он фактически предполагал изотермичность распространения звука, поэтому получил заниженную оценку. Правильное теоретическое значение скорости звука было получено Лапласом[3][4][5][6].

В 2020 г. британские и российские физики впервые рассчитали максимально возможную скорость звука, которая составляет 36 км/с (этот показатель приблизительно вдвое превышает скорость звука в алмазе, самом твёрдом известном материале в мире). Теория предсказывает наибольшую скорость звука в среде твёрдого атомарного металлического водорода, при давлении выше 1 млн атмосфер[7][8].

Расчёт скорости звука в жидкости и газе

Скорость звука в однородной жидкости (или газе) вычисляется по формуле:

<math><semantics><mrow><mstyle><mi>c</mi><mo>=</mo><mrow><msqrt><mfrac><mn>1</mn><mrow><mi>β</mi><mi>ρ</mi></mrow></mfrac></msqrt></mrow><mo>.</mo></mstyle></mrow><annotation>{displaystyle c={sqrt {frac {1}{beta rho }}}.}</annotation></semantics></math>im244-389px-Comparison_US_standard_atmosphere_1962.svg.pngПлотность и давление плавно уменьшаются с высотой, а температура (красный цвет) — нет. Скорость звука (синий цвет) зависит сложным образом от температуры на высоте и может быть рассчитана исходя из нее, поскольку влияние плотности и давления на скорость звука взаимно компенсируют друг друга. Скорость звука увеличивается с высотой в двух областях стратосферы и термосферы из-за разогрева газа в этих областях.</span>

В атмосфере Земли температура выступает главным фактором, влияющим на скорость звука. Для данного идеального газа с постоянной теплоемкостью и составом скорость звука зависит исключительно от температуры. В таком идеальном случае эффекты пониженной плотности и пониженного давления на высоте нейтрализуют друг друга, за исключением остаточного влияния температуры.

Поскольку температура (и, следовательно, скорость звука) уменьшается с увеличением высоты до 11 км, звук преломляется вверх, удаляясь от слушателей на земле, создавая акустическую тень на некотором расстоянии от источника[9]. Уменьшение скорости звука с высотой называется отрицательным градиентом скорости звука.

Однако выше 11 км в этой тенденции происходят изменения. В частности, в стратосфере на высоте более 20 км скорость звука увеличивается с высотой из-за повышения температуры в результате нагрева озонового слоя. Это дает положительный градиент скорости звука в этой области. Еще одна область положительного градиента наблюдается на очень больших высотах, в слое, называемом термосферой (выше 90 км).

Твёрдые тела

В однородных твёрдых телах могут существовать два типа объёмных волн, отличающихся друг от друга поляризацией колебаний относительно направления распространения волны: продольная (P-волна) и поперечная (S-волна). Скорость распространения первой <math><semantics><mrow><mstyle><mo>(</mo><msub><mi>c</mi><mrow><mi>P</mi></mrow></msub><mo>)</mo></mstyle></mrow><annotation>{displaystyle (c_{P})}</annotation></semantics></math>220px--%D0%A1%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%B7%D0%B2%D1%83%D0%BA%D0%B0.webm.jpgВоспроизвести медиафайл

Скорость звука

Britannica (онлайн)
Нормативный контроль GND: 4179365-1 · Microsoft: 200351514

modif.png Эта страница в последний раз была отредактирована 18 марта 2021 в 12:11. Используемые источники:

  • https://www.fxyz.ru/справочные_данные/механические_свойства_веществ/скорость_звука/
  • https://infotables.ru/fizika/339-skorost-zvuka-i-ego-pogloshchenie
  • https://wiki2.org/ru/скорость_звука

</span></p>