소리의 속도 이해
가스의 소리 속도는 주로 다음과 같이 결정됩니다.
* 온도 (t) : 온도가 높을수록 움직이는 분자가 더 빠르며 음파가 더 빠르게 전달됩니다.
* 몰 질량 (M) : 가벼운 분자는 더 빨리 이동하므로 어금니 질량이 낮은 가스는 음속이 빠릅니다.
공식
이상적인 가스의 소리 속도 (v)는 다음과 같습니다.
v =√ (γRT/m)
어디:
* γ (gamma)는 산소와 같은 이원성 가스의 경우, 헬륨과 같은 모나상 가스의 경우 1.66의 경우 단열 지수 (비열의 비율)입니다.
* R은 이상적인 가스 상수입니다.
* t는 절대 온도 (켈빈)입니다.
* m은 가스의 몰 질량입니다.
비율 계산
1. 비율을 설정하십시오 :
(v_he / v_o2) =√ [(γ_he * r * t / m_he) / (γ_O2 * r * t / m_o2)]
2. 단순화 :
(v_he / v_o2) =√ [(γ_he * M_O2) / (γ_O2 * M_HE)]
3. 값을 플러그로 연결하십시오 :
* γ_he ≈ 1.66
* γ_O2 ≈ 1.4
* m_he ≈ 4 g/mol
* M_O2 ≈ 32 g/mol
(v_he / v_o2) =√ [(1.66 * 32) / (1.4 * 4)] ≈ √ (9.43) ≈ 3.07
결과 :
동일한 온도 및 압력에서 산소에서의 헬륨에서의 소리 속도의 비율은 대략 3.07 입니다. . 이것은 산소보다 헬륨에서 약 3 배 빠른 소리를 의미합니다.
