No.3
- 回答日時:
補足です.
sesame さんの書かれているとおり,
> 気体中の音速度は「絶対温度の平方根に比例して増加する」
のですが,これがなぜ 331.5+0.6t(m/s)になるのかちょっと触れておきましょう.
絶対温度をTとしまして,音速がTの平方根に比例するなら
(1) v = a√T
と書けます.aは定数です.
0℃(絶対温度で T0 = 273 [K])の時の音速を v0 と書くことにして,
(2) v0 = a√(T0) = 331.5 [m/s]
です.
さて,摂氏の温度をtと書きますと,T = T0 + t ですから
(3) v = a√(T0)×√(T/T0) = a√(T0)×√{(T0+t)/T0}
です.
後の平方根因子は
(4) √{(T0+t)/T0} = √{1 + (t/T0)} ≒ 1 + (1/2)(t/T0)
ですから,結局
(5) v = v0×{1 + (1/2)(t/T0)} = v0 + (1/2)(v0/T0)t
です.
上の v0,T0 の値から
(6) (1/2)(v0/T0) = 0.61 [m/(s・℃)]
であることはすぐわかります.
音波は気の圧縮と膨張の繰り返しですから,
aの値(およびT依存性も)は空気の圧縮に関する性質で決まります.
圧力には非常に鈍感です.
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