Скорость звука идеальном газе

Недавно были предложены другие методы определения R, в частности метод, основанный на измерении скорости звука в газе [4]. Скорость звука Со в идеальном газе при температуре То определяется выражением [c.27]

При скоростях, сопоставимых со скоростью звука в газе и, тем более, превышающих ее, сжимаемость существенно влияет на характер гидродинамических явлений и учитывать ее часто бывает более важно, чем даже учитывать вязкость. Движение газов с учетом их сжимаемости составляет объект изучения в газовой динамике, где основную роль играют две модели среды идеальный (т. е. невязкий) газ и вязкий газ. В последние десятилетия получили широкое развитие разделы газовой динамики, в которых существенными являются электропроводимость, диссоциация молекул, степень разрежения и другие специфические особенности среды. Разработаны соответствующие модели этих сред и эффективные методы их исследования. [c.23]

Из формулы (3-31) видно, что скорость звука в газе зависит только от температуры, относительной молекулярной массы и показателя адиабаты, который для идеального газа определяется его атомностью, [c.52]

Хотя в формуле присутствует давление р, тем не менее скорость звука не зависит от давления газа. Действительно, подставляя в (12.37) вместо р выражение, полученное из уравнения состояния идеального газа pV = RT (где V — объем одного киломоля газа, Т—абсолютная температура), и учитывая, что рУ = ц есть молекулярный вес, приходим к следующей формуле для скорости звука в газе [c.392]

Гл. 6 Идеальные газы (идеальный газ определяется как газ, полностью подчиняющийся законам Бойля и Джоуля). В этой главе рассматриваются следующие вопросы законы идеальных газов уравнение состояния идеального газа газовая щкала температур отнощение теплоемкостей идеального газа экспериментальное определение к путем адиабатического расширения скорость звука в газе. [c.260]

Оценим скорость звука в газе, считая его идеальным. Уравнение состояния (уравнение Клапейрона) имеет вид [c.186]

Учитывая, что для максвелловских молекул, вязкость которых пропорциональна температуре, Д = шЛТ]/ 1 ,и на больших расстояниях от источника концентрация убывает обратно пропорционально квадрату радиуса, а скорость одноатомного идеального газа в гиперзвуковом пределе в 2 раза превышает скорость звука на [c.131]

Важными газодинамическими характеристиками вещества являются скорость звука и связанный с ней критический перепад давлений, т. е. отнощение давлений на входе и выходе сопла, при котором в узком сечении газ течет со скоростью звука. Неидеальность газа и в этом случае влияет на конечные характеристики. На рис. 4 показаны зависимости скорости звука в метане, пропане и бутане от температуры и давления в сопоставлении со скоростью звука, рассчитанной в предположении идеальности газа. Различие оказывается весьма значительным и при расчетах топливной аппаратуры должно учитываться. Еще большее значение для расчета топливной аппаратуры имеет критический перепад давлений, поскольку от него зависит режим работы ступени редуктора. При сверхкритическом перепаде работа ступени более стабильна, однако осложняется регулировка на малых расходах. Наиболее важно знать критический перепад в случае, когда на выходе из сопла поддерживается атмосферное давление. Это условия работы последней ступени газового редуктора, от которой во многом зависят выходные показатели двигателя, в том числе топливная экономичность и экология. Значения критического перепада давления для наиболее важных топливных газов приводятся в табл. 5. [c.19]

Важными газодинамическими характеристиками вещества являются скорость звука и связанный с ней критический перепад давлений, под которым понимают отношение давлений на входе и выходе сопла, при котором в узком сечении газ течет со скоростью звука. Неидеальность газа и в этом случае оказывает влияние на конечные характеристики. На рис.4 показаны зависимости скорости звука в метане, пропане и бутане от температуры и давления в сопоставлении со скоростью звука, рассчитанной в предположении идеальности газа. [c.38]

Если распространение звуковых волн в идеальном газе происходит изотермически, то модулем упругости будет давление р и скорость звука будет равна [c.73]

До сих пор не говорилось о том, каким образом может быть измерена скорость звука. Выше мы обращали внимание на отклонение свойств газа от идеального состояния и отмечали, что скорость Со относится к безграничному пространству. На практике, особенно в области низких температур, скорость звука измеряется в относительно небольшой колбе, которая должна иметь постоянную температуру. В настоящее время наиболее точные измерения скорости звука осуществляются при помощи акустического интерферометра с цилиндрическим резонатором. Акустические волны возбуждаются в трубе излучателем, расположенным на ее конце длина волны находится измерением перемещения отражателя между соседними резонансными максимумами. Положение стоячих волн определяется по импедансу излучателя. В этом состоит одна из трудностей акустической термометрии по сравнению с газовой. В газовой термометрии измеряемые величины, объем и давление, являются величинами статическими, хотя и существуют проблемы, связанные с сорбцией, о которой говорилось выше. В акустической термометрии измеряемые величины носят динамический характер — это акустический импеданс излучателя, например, при 5 кГц, вязкость и теплообмен со стенками трубы. Все это оказывается источником специфических трудностей при измерении, и для правильной интерпретации результатов измерения необходимо полное понимание физической сущности процессов распространения акустических волн. [c.101]

РАСПРОСТРАНЕНИЕ МАЛЫХ ВОЗМУЩЕНИЙ В ИДЕАЛЬНОМ ГАЗЕ. СКОРОСТЬ ЗВУКА [c.565]

Вычислим скорость звука в идеальном (в термодинамическом смысле слова) газе. Уравнение состояния идеального газа гласит [c.353]

V с1. Если характеристическая скорость газодинамической задачи—порядка величины скорости звука или больше, то число Рейнольдса R Lu/v Lu/l , т. е. содержит заведомо очень большое отношение характеристических размеров L к длине свободного пробега / ). Как всегда, при очень больших значениях R вязкость оказывается не существенной для движения газа практически во всем пространстве, и в дальнейшем мы везде (за исключением лишь особо оговоренных мест) рассматриваем газ как идеальную (в гидродинамическом смысле слова) жидкость. [c.441]

Из формулы (VI.36) следует, что для идеального газа получить в трубе переменного сечения скорость потока, равную скорости звука, т. е. число М, равное единице, можно только в минимальном [c.140]

Когда сверхзвуковой поток достигает в наименьшем сечении скорости звука (кривая 4), то так же, как и для кривой 2, возможны два случая. Если давление на выходе меньше критического, то Б диффузоре скорость будет расти и на выходе она станет сверхзвуковой (кривая 2). При давлении больше критического скорость в диффузоре убывает и на выходе она достигает дозвуковой (кривая 2 ). Расчет сопла Лаваля в соответствии с теорией одномерного движения идеального газа можно легко произвести, воспользовавшись формулами (VI. 19)—(VI.21) и (VI.32). Разделив параметры заторможенного газа (VI. 19)—(VI.21) на параметры потока в критическом сечении, получим [c.142]

Следовательно, для идеальных газов скорость звука в данной среде зависит от удельной газовой постоянной к (или молярной массы, так как Н = Н1 х), температуры Т и показателя адиабаты газа к. Для реального газа скорость звука зависит от температуры и давления. [c.104]

При течении газообразной среды с трением показатель политропы применительно к идеальному газу, в случае, когда течение происходит с ускорением, т. е. сопровождается расширением газа, изменяется от < до и = /г в точке, где достигается скорость звука (подробнее см. 4.4). [c.305]

Известно, что величина kpv — kRT для идеального газа равна квадрату скорости звука a . Следовательно, [c.179]

Принцип действия акустического термометра основан на зависимости скорости звука в идеальном газе от температуры [c.114]

Если измерять скорость звука при различных (но небольших) давлениях, то при экстраполяции на нулевое давление удельный объем v в (3.23) стремится к бесконечности, а отношение p/ t, — к показателю адиабаты идеального газа к. Поэтому [c.185]

Итак, нами установлено, что при истечении рабочего тела из цилиндрического или суживающегося сопла скорость потока на выходе из него не может быть больше местной скорости звука. А это значит, что при истечении упругих тел, в частности идеального газа через цилиндрические и суживающиеся сопла в среду с давлением рср < Ркр, только часть потенциальной энергии потока, соответствующая перепаду давления от /)i до ркр, переходит в кинетическую энергию потока, хотя поток по выходе из сопла и будет продолжать расширяться с понижением своего давления от ркр до рср, но это расширение будет происходить неорганизованно и потенциальная энергия потока будет расходоваться на образование вихрей и т. д. [c.48]

Известно, что скорость звука а в идеальном газе выражается формулой [c.85]

Скорость звука в газовой среде определяется для идеального газа по формуле [c.67]

Для идеального газа скорость звука [c.520]

Подставляя этот результат во второе уравпенпе и учитывая, что согласно равенству (34) гл. I производная давления по плотности в идеальном адиабатическом процессе равна квадрату скорости звука в газе, получим [c.144]

Скорость звука в идеальном газе определяется уравнением а = Ykvp YkRT, или a = kRT, отсюда уравнение (27-27) принимает внд [c.438]

Пусть фаза I — жидкость, а фаза 2 — пар последний рассматриваем как. идеальный газ, а удельным объемом Vi можно пренебречь по сравнению с Уг-Ёсли X < 1 (жидкость с небольшим количеством пара в виде пузырьков), то для скорости звука получается [c.355]

Решение. Вдоль изотермической атмосферы (рассматриваемой как идеальный газ) скорость звука иостояина. Плотность потока энергии, очевчл-но, падает вдоль луча обратно пропорииоиально квадрату расстояния ог источника [c.369]

Говоря о возмущении состояния газа, мы подразумеваем слабое изменение каких-либо характеризующих это состояние величии скорости, плотности, давления и т. и. По этому поводу необходимо сделать следующую оговорку со скоростью звука не распространяются возмущения значений энтропии газа (при постоянном давлении) и ротора его скорости. Эти возмущения, раз возникнув, не перемещаются вовсе относительно газа, а относительно неподвижной системы координат переносятся вместе с газом со скоростью, разной скорости каждого данного его элемента. Для энт[)опни это является непосредственным следствием закона ее сохранения (в идеальной жидкости), который как раз и означает, что энтропия каждого элемента газа остается постоянной при его перемещении. Для ротора скорости (завихренности) то же самое следует из закона сохранения циркуляции. Для этих возмущений характеристиками являются сами линии тока. [c.444]

Возникает вопрос о границах устойчивости описанного режима по отношению к малым возмущениям — условиях реального его существования. Благодаря малости скорости движения газа по сравнению со скоростью звука, при исследовании устойчивости фронта пламени можно рассматривать газ как несжимаемую идеальную (иевязкую) среду, причем нормальная скорость распространения пламени предполагается заданной постоянной величиной. Такое исследование приводит к результату [c.665]

Из сравнения равенств (5) и (6) видно, что скорость распространения сильной волны сжатия всегда выше скорости звука. Обычно распространение звука сопровождается столь незначительным изменением состояния газа, что энтропию можно считать практически постоянной, т. е. полагать, что при этом имеет место идеальный адиабатический процесс p/p = onst. Но в этом случае [c.117]

Основные уравнения течения. 9.2. Поступательно-вращательное течение идеальной жидкости. 9.3. Скорость распространения слабых волн. 9.4. Кризис течения и критическая скорость. 9.5. Изоэнтропическое течение газов и паров в каналах. 9.6. Непрерывный переход через скорость звука. 9.7. Неизоэптроппческое течение газа по трубам. [c.6]

Положительная величина — v" (dpldv)s равна квадрату скорости звука а . В правильности этого утверждения для идеального газа можно убедиться, определив производную по уравнению адиабаты onst, тогда [c.180]

Часто процесс адиабатического изменения состояния идеального газа при наличии сил трения рассматривают как политропический процесс. Ясно, что в случае адиабатического сжатия (рис. 5-7,а), когда кривая действительного процесса 1—2 лежит шравее изоэнтропы I—2 (и, тем более, изотермы 1—а), показатель политропы п будет больше к, т. е. n> p/ v, причем теплоемкость имеет положительный знак. При адиабатическом расширении (рис. 5-7,6) кривая процесса заключена между изотермой и изоэнтропой, и поэтому Сп имеет отрицательный знак при этом lтечение газа в виде политропического процесса с п, отличающимся от к, можно только при скоростях течения, достаточно удаленных от скорости звука, а весь процесс течения в целом (т. е. включая область перехода скорости течения через скорость звука) рассматривать как политропический процесс с постояяным значением показателя политропы (ил теплоемкости Сп) нельзя. На это свойство течений с трением первые обратили внимание Л. А. Вулис и И. И. Новиков. [c.173]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...