Cómo calcular la velocidad de Sonic

October 30

El sonido se propaga a través de diferentes gases a diferentes velocidades a diferentes temperaturas. Se puede calcular sónica, o el sonido, la velocidad con bastante facilidad con una fórmula simple basada en la ley de los gases ideales, una ley que es exacta hasta 150 PSI o 10 atmósferas. Para utilizar la fórmula, sólo se necesita un par de constantes físicas para el medio a través del cual viaja el sonido.

instrucciones

1 Identificar constante adiabática del medio, también conocido como su relación de capacidad de calor. Calcule usted mismo como la capacidad calorífica molar a presión constante dividida por la capacidad calorífica molar a volumen constante. O buscar la constante adiabática.

Por ejemplo, la constante adiabática del aire es? = 1,4, donde? es la letra griega gamma.

2 Convertir la temperatura del gas, T, a la escala de Kelvin. Para empezar, la conversión de Fahrenheit a Celsius restando 32 y multiplicar por 5/9. Convertir Celsius a Kelvin mediante la adición de 273.

3 Determinar el peso molecular, M, del gas en kilogramos por mol. El aire seco tiene una masa molecular promedio de 28.95 gramos por mol. Para encontrarlo para, por ejemplo, hidrógeno, mira hacia arriba el peso atómico del hidrógeno gaseoso. La mayoría de las tablas periódicas dan los pesos atómicos de los elementos. El gas de hidrógeno es diatómico, por lo que sería multiplicar los 1.0079 gramos por mol por 2 para obtener 2.016 gramos por mol de la molécula, o 0,002016 kg / mol.

4 Calcular la velocidad sónica utilizando la fórmula? [? RT / M]. Tomar la raíz cuadrada de la cantidad total de los soportes. Aquí, R es la constante universal de los gases, 8.314 Julios por mol Kelvin.

Por ejemplo, la velocidad del sonido en el aire a 20 grados Celsius sale a? [? RT / M]? [1,4 8.314 293 / 0,02895] = 343,2 metros por segundo.


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