2008年11月10日 星期一

音速與溫度的關係

依據現階段聲波的理論:
1.聲音要傳播出去,要靠介質傳送聲能。
2.介質密度越大,傳送速度越快。所以一般的結論是:在介質中傳播的速率依序為固體>液體>氣體
3.即使是相同的氣體,在不同的溫度有不同的速率,溫度越高,傳播速率越快。常見的經驗式為
V=331+0.6t
(V:空氣中的聲速;t:空氣中的攝氏溫度)
上述的概念可藉理想氣體動力論的模型做粗步的了解:
(1)在定壓下,當氣體溫度升高時,密度變小,氣體分子間的
距離會變大。
(2)溫度越高,氣體分子的動能越大。
因(2)的效應遠大於(1),所以整體表現的結果就是溫度越
高,傳播速率越快。
上述的結果,我們可以想像下列的圖像:
當人們利用接力賽的方法將書從一地傳送到圖書館時,人越 多,間距越小,傳遞越快。
如果人數少但跑的快,一樣可以增加傳遞的速率。
對上述推論有興趣的同學可參考延伸資料:高中物理氣體動力論