a Velocidade do Som em Gases

A velocidade do som em um gás ideal é dada pela relação

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• R = constante universal dos gases = 8.314 J/mol K,
• T = temperatura absoluta
• M = peso molecular do gás em kg/mol
• γ = a constante adiabática, característica específica de um gás

Para o ar, o adiabática constante γ = 1.,4 e a massa molecular média do ar seco é de 28,95 gm / mol. Isto leva a

Fazer este cálculo para o ar a 0°C, dá vsound = 331.39 m/s e a 1°C, dá vsound = 332.00 m/s., Isto leva a um comumente usado aproximado fórmula para a velocidade do som no ar:

Para temperaturas próximas a temperatura ambiente, a velocidade do som no ar pode ser calculado a partir da seguinte conveniente aproximado de relacionamento, mas o mais geral, a relação é necessária para os cálculos na hélio ou outros gases.

o cálculo acima foi feito para ar seco, e o teor de umidade no ar seria esperado para aumentar a velocidade do som ligeiramente porque o peso molecular do vapor de água é 18 em comparação com 28.,95 para ar seco. Um peso molecular médio revisto poderia ser calculado com base na pressão de vapor da água no ar. Entretanto, a suposição de uma constante adiabática de γ = 1,4 usada no cálculo é baseada nas moléculas diatômicas N2 e O2 e não se aplica às moléculas de água. Assim, a modelagem detalhada do efeito do vapor de água na velocidade do som teria que assentar em um valor apropriado de γ Para usar.