de la Vitesse du Son dans les Gaz

La vitesse du son dans un gaz idéal est donnée par la relation

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• R = universel constante des gaz = 8.314 J/mol K,
• T = température absolue
• M = la masse moléculaire du gaz en kg/mol
• γ = adiabatique constante, caractéristique du gaz spécifique

Pour l’air, l’adiabatique constante γ = 1.,4 et la masse moléculaire moyenne de l’air sec est de 28,95 gm / mol. Cela conduit à

en Faisant ce calcul pour de l’air à 0°C donne vsound = 331.39 m/s et 1°C donne vsound = 332.00 m/s., Cela conduit à une formule approximative couramment utilisée pour la vitesse du son dans l’air:

pour les températures proches de la température ambiante, la vitesse du son dans l’air peut être calculée à partir de cette relation approximative pratique, mais la relation plus générale est nécessaire pour les calculs.

le calcul ci-dessus a été fait pour l’air sec, et la teneur en humidité dans l’air devrait augmenter légèrement la vitesse du son parce que le poids moléculaire de la vapeur d’eau est de 18 par rapport à 28.,95 pour l’air sec. Un poids moléculaire moyen révisé pourrait être calculé en fonction de la pression de vapeur de l’eau dans l’air. Cependant, l’hypothèse d’une constante adiabatique de γ = 1,4 utilisée dans le calcul est basée sur les molécules diatomiques N2 et O2 et ne s’applique pas aux molécules d’eau. Donc, la modélisation détaillée de l’effet de la vapeur d’eau sur la vitesse du son aurait à régler sur une valeur appropriée de γ à utiliser.