Le poids moléculaire moyen pour l'air sec : M ≈0,028965338 kg/mol
Deux que le détail chauffe sont définis pour les gaz, un pour
le volume constant (C p) et un
pour pression constante (C v).
Le rapport du détail chauffe γ = C p et C v est un facteur dans
des processus adiabatiques de moteur et en
déterminant
la vitesse du bruit
dans un gaz.
(remarque : pour que cette loi soit valable, ? doit être constant pour la transformation
considérée).
C p et C v sont appelés capacités thermiques du gaz à
pression constante et volume constant.
Ce rapport :
γ =
5/3
≈ 1,66 pour un gaz mono-atomic idéal,
et :
γ = 1,4 pour l'air, qui est
principalement un gaz diatomique.
γ = 4/3 ≈ 1,3 pour un gaz composé de molécules se composant
d'atomes multiples, tels que
l'anhydride carbonique (CO2)
ou la vapeur eau (H2O).
R est un nombre appelé la constante de gaz universelle.
R = 8,314 J/mol K (Joules/moles-degrees Kelvin)
T est la température absolue du gaz en degrés Kelvin
Notez que vous pouvez employer T(°K) = (273,15 + la température T en degrés °C)
L'équation pour la vitesse du bruit dans un gaz est :
Vitesse son = √(γ*R*T(°K) /M)
soit :
Vitesse son = √(1,4*8,314*T(°K)/0,028965338) = √(401,84582*T(°K))
Vitesse son = 20,0461 * √(273,15 + T(°C))
Vitesse son = 20,0461 * √273,15 * (1 + T(°C) / 273,15)
Vitesse son = 331,307 * √(1 + T(°C) / 273,15) , ( Taylor : √(1 + x ) ≈ 1 + x / 2 )
Vitesse son ≈ 331,307 + 0,606456 T(°C) en (m/s)
Pour les températures près de la température ambiante,
la vitesse du bruit en air peut
être calculée à partir dans de ce
rapport approximatif commode, mais le rapport plus
général est nécessaire pour des calculs
l'hélium ou d'autres gaz.
Le calcul ci-dessus a été fait pour l'air sec, et on s'attendrait à
ce que le contenu d'humidité dans le ciel augmente la
vitesse du bruit légèrement
parce que le poids moléculaire de la vapeur d'eau est 18 comparés à 28,95 pour l'air sec.
Un poids moléculaire moyen révisé a pu être calculé a basé sur
la pression de vapeur de
l'eau dans le ciel.
Cependant, l'acceptation d'une constante adiabatique de γ = 1,4 utilisés
dans le calcul est basée sur les molécules
diatomiques N2 et O2 et
ne s'applique pas aux molécules d'eau. Ainsi modeler l'effet détaillé de la vapeur d'eau
sur
la vitesse du bruit devrait s'arranger sur une valeur appropriée de γ pour l'employer.
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