la Velocidad del Sonido en Gases

La velocidad del sonido en un gas ideal está dada por la relación

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• R = la constante universal de los gases = 8.314 J/mol K,
• T = temperatura absoluta
• M = peso molecular del gas en kg/mol
• γ = la constante adiabática, característica de la específica de gas

Para el aire, la constante adiabática γ = 1.,4 y la masa molecular promedio para el aire seco es de 28.95 gm / mol. Esto conduce a la

Hacer este cálculo para el aire a 0°C da vsound = 331.39 m/s y en 1°C da vsound = 332.00 m/s., Esto conduce a una fórmula aproximada comúnmente utilizada para la velocidad del sonido en el aire:

para temperaturas cercanas a la temperatura ambiente, la velocidad del sonido en el aire se puede calcular a partir de esta relación aproximada conveniente, pero la relación más general es necesaria para los cálculos en helio u otros gases.

el cálculo anterior se realizó para el aire seco, y se esperaría que el contenido de humedad en el aire aumentara ligeramente la velocidad del sonido porque el peso molecular del vapor de agua es 18 en comparación con 28.,95 para aire seco. Un peso molecular promedio revisado podría calcularse en base a la presión de vapor del agua en el aire. Sin embargo, la suposición de una constante adiabática de γ = 1.4 utilizada en el cálculo se basa en las moléculas diatómicas N2 y O2 y no se aplica a las moléculas de agua. Por lo tanto, el modelado detallado del efecto del vapor de agua sobre la velocidad del sonido tendría que establecerse en un valor apropiado de γ para usar.