声速在空气中的传播速度是340m/s。
声速是介质中微弱压强扰动的传播速度,其大小因媒质的性质和状态而异。空气中的音速在1个标准大气压和15℃的条件下约为340m/s。
声音是由物体振动产生的声波,是通过介质(空气或固体、液体)传播并能被人或动物听觉器官所感知的波动现象,发出振动(震动)的物体叫声源,声音是一种波,可以被人耳识别的声音的频率在20Hz-20000Hz之间。
音波可以在固体、液体或是气体介质中传播,介质密度愈大则音速愈快,在空气中音速又会依空气之状态如湿度、温度、密度不同而有不同数值。
影响声速的因素
光在真空的传播速度是最快的,且恒定不变,而在其它介质中传播时,速度会出现不同程度的下降,但音速则恰好相反,声音在真空中是无法传播的,它的传播需要介质,而且介质的密度越高,声音传播的速度就越快。
从声音的本质可知,当介质的密度越高、温度越高、环境压强越大,声音的传播速度也就越快。比如在地球表面,随着高度的增加,声音的传播速度就会逐渐减慢,比如在万米高空之上,声音的传播速度还不足每秒300米。
相比环境压强而言,介质的密度对于声音的传播速度影响更大,比如声音在水中的传播速度可以达到每秒1497米,是空气中传播速度的4倍多。
声音在水中传播的速度就已经如此之快了,但如果传播介质时固体,那么速度会更加惊人,比如当水变成冰,声音在其中的传播速度就可以达到每秒3230米,这已经是空气中传播速度的近10倍了。
15℃时空气中的声速是多少
15摄氏度空气中的声速是340米每秒。
一般计算时就用这个数字,一般情况下声速与温度呈反比关系,温度越高,空气中分子密度越小,而空气作为声音传播介质,那么声音传播速度会有所减慢,反之温度越低,空气中分子密度越大,而空气作为声音传播介质,那么声音传播速度会有所增大。
声速每秒约数百米,随温度升高而增大,0℃时空气中声速为331.4米/秒,15℃时为340米/秒,温度每升高1℃,声速约增加0.6米/秒,15℃空气的声速是340m/s,25℃空气的声速是346m/s。
声速的计算
在流动的气体中,相对于气流而言,微弱扰动的传播速度也是声速。
在温度T不为常数的流场中,各点的声速是不一样的,与某一点的温度相当的声速称为该点的“当地声速”,当气流的温度很高(如高超声速流动),或存在有外部的激励源时,气体分子内部振动的动能很大,分子的离解度很高。
在这种情况下,当微弱压力波扫过使气体温度很快地发生变化时,气体分子的平动能和转动能很快就能达到相应的平衡值,但分子振动能和离解能达到新平衡态所需的特征时间要大得多,此时在波的传播过程中,可以认为这部分内能没有变化,即气体处于冻结状态(见非平衡流动)。
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