Источники
- Большая Советская энциклопедия
- Большой энциклопедический словарь
- Большой англо-русский и русско-английский словарь
- Англо-русский словарь технических терминов
- Физическая энциклопедия
- Энциклопедический словарь
- Большая политехническая энциклопедия
- Русско-английский политехнический словарь
- Dictionnaire technique russo-italien
- Естествознание. Энциклопедический словарь
- Большой Энциклопедический словарь
- Источник: Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. 1969—1978.
- Источник: Большой Энциклопедический словарь. 2000.
- Источник: Большой англо-русский и русско-английский словарь
- Источник: Англо-русский словарь технических терминов
- СКОРОСТЬ ЗВУКА
-
скорость перемещения в среде упругой волны при условии, что форма её профиля остаётся неизменной. Скорость гармонической волны наз. также фазовой скоростью звука. Обычно С. з.— величина постоянная для данного в-ва при заданных внеш. условиях и не зависит от частоты волны и её амплитуды. В тех случаях, когда фазовая скорость оказывается различной для разных частот, говорят о дисперсии звука.
Для газов и жидкостей, где звук распространяется обычно адиабатически (т. е. изменение темп-ры, связанное со сжатиями и разряжениями в звук. волне, не успевает выравниваться за период), С. з. выражается так:
с=?(Kад/r)=?(1/bадr).
где Kад — адиабатич. модуль объёмного сжатия, r — плотность, bад — адиабатич. сжимаемость. В идеальном газе С. з.
с=?(gp0/r)=?(gRT/m). (ф-ла Лапласа),
где g=Cp/Cv — отношение теплоёмкостей при постоянных давлении и объёме, р0 — среднее давление в среде, R — универс. газовая постоянная, m — мол. масса газа. С. з. в газах меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях меньше, как правило, чем в тв. телах, поэтому при сжижении газа С. з. возрастает. Ниже приведены значения С. з. (м/с) для нек-рых газов и жидкостей, причём в тех случаях, когда имеется дисперсия С. з., приведены её значения для малых частот, когда период звуковой волны больше, чем время релаксации.
СКОРОСТЬ ЗВУКА В ГАЗАХ ПРИ 0°С И ДАВЛЕНИИ 1 ATM
Азот.........……... 334
Кислород........... 316
Воздух............ … 331
Гелий............. … 965
Водород.......... 1284
Метан................ 430
Аммиак.............. 415
С. з. в газах растёт с ростом темп-ры и давления (при комнатной темп-ре относит. изменение С. з. в воздухе составляет примерно 0,17% при изменении темп-ры на 1°С). В жидкостях С. з., как правило, уменьшается с ростом темп-ры на неск. м/с на 1°С;
СКОРОСТЬ ЗВУКА В ЖИДКОСТЯХ ПРИ 20°С
Вода........………………..... 1490
Бензол..........………………. 1324
Спирт этиловый.....…………. 1180
Четырёххлористый углерод 920
Ртуть...........…………………. 1453
Глицерин....………………..... 1923
исключением из этого правила явл. вода, в к-рой С. з. увеличивается с ростом темп-ры и достигает максимума при темп-ре 74°С, а с дальнейшим ростом темп-ры уменьшается. С увеличением давления С. з. в воде увеличивается примерно на 0,01% на 1 атм. В морской воде С. з. увеличивается с ростом темп-ры, солёности и глубины, что определяет ход звук. лучей в море, в частности существование подводного звукового канала.
С. з. в смесях газов или жидкостей зависит от концентрации компонентов смеси.
С. з. в изотропных тв. телах определяется модулями упругости в-ва и его плотностью. В неограниченной тв. среде распространяются продольные и сдвиговые (поперечные) упругие волны, причём фазовая С. з. для продольной волны равна:
а для сдвиговой:
где Е — модуль Юнга, G — модуль сдвига, v — коэфф. Пуассона, К — модуль объёмного сжатия. Скорость распространения продольных волн всегда больше, чем скорость сдвиговых волн (см. табл.). В тв. телах огранич. размеров имеются и др. типы волн, напр. поверхностные волны, скорость к-рых меньше сl и ct. В пластинах, стержнях и др. тв. волноводах распространяются нормальные волны, скорость к-рых определяется не только хар-ками в-ва, но и геом. параметрами тела. С. з. для продольной волны в тонком стержне равна сl ст=?(Е/r). В монокрист. тв. телах С. з. зависит от направления распространения волны относительно кристаллографич. осей. Во многих в-вах С. з. зависит от наличия посторонних примесей. В металлах и сплавах С. з. существенно зависит от обработки, к-рой они были подвергнуты (прокат, ковка, отжиг и т. п.). В пьезоэлектриках и сегнетоэлектриках С. з. определяется не только модулями упругости, но и пьезомодулями, а также может зависеть от напряжённости электрич. поля.
СКОРОСТЬ ЗВУКА В НЕКОТОРЫХ ТВЁРДЫХ ВЕЩЕСТВАХ
В ферромагнетиках С. з. зависит от напряжённости магн. поля.
Измерение С. з. используется для определения многих св-в в-ва, таких, как сжимаемость газов и жидкостей, модули упругости твёрдых тел, дебаевская темп-ра и др. Измерение малых изменений С. з. явл. чувствит. методом определения наличия примесей в газах и жидкостях. В тв. телах измерения С. з. и её зависимости от разных факторов позволяют исследовать зонную структуру полупроводников, строение Ферми поверхностей в металлах и пр. Ряд контрольно-измерит. применений УЗ в технике осн. на измерениях С. з.
- Источник: Физическая энциклопедия
- Источник: Энциклопедический словарь
- Источник: Большая политехническая энциклопедия
- Источник: Русско-английский политехнический словарь
- Источник: Dictionnaire technique russo-italien
- Источник: Естествознание. Энциклопедический словарь
- СКОРОСТЬ ЗВУКА
- СКОРОСТЬ ЗВУКА - скорость распространения звуковых волн в среде. В газах скорость звука меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях меньше, чем в твердых телах (причем для сдвиговых волн скорость всегда меньше, чем для продольных). скорость звука в газах и парах от 150 до 1000 м/с, в жидкостях от 750 до 2000 м/с, в твердых телах от 2000 до 6000 м/с. В воздухе при нормальных условиях скорость звука 330 м/с, в воде - 1500 м/с.
- Источник:
Большая Советская энциклопедия
скорость распространения какой-либо фиксированной фазы звуковой волны; называется также фазовой скоростью, в отличие от групповой скорости (См. Групповая скорость).С. з. обычно величина постоянная для данного вещества при заданных внешних условиях и не зависит от частоты волны и её амплитуды. В тех случаях, когда это не выполняется и С. з. зависит от частоты, говорят о дисперсии звука (См. Дисперсия звука).
Для газов и жидкостей, где звук распространяется обычно адиабатически (т. е. изменение температуры, связанное со сжатиями и разряжениями в звуковой волне, не успевает выравниваться за период), выражение для С. з. можно представить, как
где Кад — адиабатический модуль объёмного сжатия, ρ — плотность, βад — адиабатическая сжимаемость, βиз = γβад—изотермическая сжимаемость, γ = cp/cv — отношение теплоёмкостей при постоянном давлении cp и при постоянном объёме cv.
В идеальном газе С. з.
(формула Лапласа), где ρ0— среднее давление в среде, R — универсальная газовая постоянная, Т — абсолютная температура, μ — молекулярный вес газа. При γ= 1 получаем формулу Ньютона для С. з., соответствующую предположению об изотермическом характере процесса распространения. В жидкостях обычно можно пренебречь различием между адиабатическим и изотермическим процессами.
С. з. в газах меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях меньше, как правило, чем в твёрдых телах, поэтому при сжижении газа С. з. возрастает. В табл. 1 и 2 приведены значения С. з. для некоторых газов и жидкостей, причём в тех случаях, когда имеется дисперсия С. з., приведены её значения для малых частот, когда период звуковой волны больше, чем время релаксации (См. Релаксации время).
Табл. 1. — Скорость звука в газах при 0 °C и давлении 1 атм
--------------------------------------------------------------
| Газ | с, м/сек |
|------------------------------------------------------------|
| Азот | 334 |
|------------------------------------------------------------|
| Кислород | 316 |
|------------------------------------------------------------|
| Воздух | 331 |
|------------------------------------------------------------|
| Гелий | 965 |
|------------------------------------------------------------|
| Водород | 1284 |
|------------------------------------------------------------|
| Метан | 430 |
|------------------------------------------------------------|
| Аммиак | 415 |
--------------------------------------------------------------
С. з. в газах растет с ростом температуры и давления; в жидкостях С. з., как правило, уменьшается с ростом температуры. Исключением из этого правила является вода, в которой С. з. увеличивается с ростом температуры и достигает максимума при температуре 74 °С, а с дальнейшим ростом температуры уменьшается. В морской воде (См. Морская вода)С. з. зависит от температуры, солёности и глубины, что определяет ход звуковых лучей в море и, в частности, существование подводного звукового канала.
Табл. 2. — Скорость звука в жидкостях при 20° С
------------------------------------------------------------------------
| Жидкость | с, м/сек |
|----------------------------------------------------------------------|
| Вода | 1490 |
|----------------------------------------------------------------------|
| Бензол | 1324 |
|----------------------------------------------------------------------|
| Спирт этиловый | 1180 |
|----------------------------------------------------------------------|
| Четырёххлористый углерод | 920 |
|----------------------------------------------------------------------|
| Ртуть | 1453 |
|----------------------------------------------------------------------|
| Глицерин | 1923 |
------------------------------------------------------------------------
С. з. в смесях газов или жидкостей зависит от концентрации компонентов смеси.
С. з. в изотропных твёрдых телах определяется модулями упругости (См. Модули упругости) вещества и его плотностью. В неограниченной твёрдой среде распространяются продольные и сдвиговые (поперечные) волны, причём фазовая С. з. для продольной волны равна
а для сдвиговой
где Е — модуль Юнга, G — модуль сдвига, γ — коэффициент Пуассона, К — модуль объёмного сжатия. Скорость распространения продольных волн всегда больше, чем скорость сдвиговых волн (см. табл. 3).
Табл. 3. — Скорость звука в некоторых твердых телах.
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
| | cl, м/сек, | | сlст, м/сек, |
| Материал | скорость | ct, м/сек, скорость | скорость звука в |
| | продольной | сдвиговой волны | стержне |
| | волны | | |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Кварц плавленый | 5970 | 3762 | 5760 |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Бетон | 4200—5300 | — | — |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Плексиглас | 2670—2680 | 1100—1121 | 1840—2140 |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Стекло, флинт | 3760—4800 | 2380—2560 | 3490—4550 |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Тефлон | 1340 | — | — |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Эбонит | 2405 | — | 1570 |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Железо | 5835—5950 | — | 2030 |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Золото | 3200—3240 | 1200 | 2030 |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Свинец | 1960—2400 | 700—790 | 1200—1320 |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Цинк | 4170—4210 | 2440 | 3700—3850 |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Никель | 5630 | 2960 | 4785—4973 |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Серебро | 3650—3700 | 1600—1690 | 2610—2800 |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Латунь Л59 | 4600 | 2080 | 3450 |
|---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------|
| Алюминиевый сплав АМГ | 6320 | 3190 | 5200 |
----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
В монокристаллических твёрдых телах С. з. зависит от направления распространения волны относительно кристаллографических осей. Во многих веществах С. з. зависит от наличия посторонних примесей. В металлах и сплавах С. з. существенно зависит от обработки, которой был подвергнут металл: прокат, ковка, отжиг и т. п.
Измерение С. з. используется для определения многих свойств веществ. Измерение малых изменений С. з. является чувствительным методом определения наличия примесей в газах и жидкостях. В твёрдых телах измерения С. з. и её зависимость от разных факторов позволяют исследовать зонную структуру полупроводников (См. Полупроводники), строение Ферми поверхностей (См. Ферми поверхность)в металлах и пр. Ряд контрольно-измерительных применений ультразвука в технике основан на измерениях С. з.
Всё вышеизложенное относится к распространению звука в сплошной среде, т. е. С. з. является макроскопической характеристикой среды. Реальные вещества не являются сплошными; их дискретность приводит к необходимости рассмотрения упругих колебаний др. типов. В твёрдом теле понятие С. з. относится только к акустической ветви колебаний кристаллической решётки (См. Колебания кристаллической решётки).
Лит.: Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Механика сплошных сред, 2 изд., М., 1953; Михайлов И. Г., Соловьев В. А., Сырников Ю. П., Основы молекулярной акустики, М., 1964; Колесников А. Е., Ультразвуковые измерения, М., 1970; Исакович М. А., Общая акустика, М., 1973.
А. Л. Полякова.
Большой энциклопедический словарь
СКОРОСТЬ ЗВУКА - скорость распространения звуковых волн в среде. В газах скорость звука меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях меньше, чем в твердых телах (причем для сдвиговых волн скорость всегда меньше, чем для продольных). скорость звука в газах и парах от 150 до 1000 м/с, в жидкостях от 750 до 2000 м/с, в твердых телах от 2000 до 6000 м/с. В воздухе при нормальных условиях скорость звука 330 м/с, в воде - 1500 м/с.
Большой англо-русский и русско-английский словарь
acoustic speed, sonic speed, sound speed
Англо-русский словарь технических терминов
acoustic speed, sonic speed, sound speed
Физическая энциклопедия
Энциклопедический словарь
ско́рость зву́ка
скорость распространения звуковых волн в среде. В газах скорость звука меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях меньше, чем в твердых телах (причём для сдвиговых волн всегда меньше, чем для продольных). Скорость звука в газах и парах от 150 до 1000 м/с, в жидкостях от 750 до 2000 м/с, в твердых телах от 2000 до 6000 м/с. В воздухе при нормальных условиях скорость звука 330 м/с, в воде — 1500 м/с.
* * *
СКОРОСТЬ ЗВУКАСКО́РОСТЬ ЗВУ́КА, скорость распространения звуковых волн в среде. В газах скорость звука меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях меньше, чем в твердых телах (причем для сдвиговых волн скорость всегда меньше, чем для продольных). Скорость звука в газах и парах от 150 до 1000 м/с, в жидкостях от 750 до 2000 м/с, в твердых телах от 2000 до 6000 м/с. В воздухе при нормальных условиях скорость звука 330 м/с, в воде — 1500 м/с.
Большая политехническая энциклопедия
СКОРОСТЬ ЗВУКА — скорость распространения звуковых волн (см. звук) в упругих средах (твёрдых телах, жидкостях и газах). Эта скорость зависит (при достаточно малых амплитудах) от механических свойств среды (сжимаемости (см.), плотности (см.), температуры (см.)), не зависит от частоты волны и постоянна для данной среды при заданных внешних условиях. Напр. С. з. в газах обычно (от 150 до 1300 м/с) меньше, чем в жидкостях (от 750 до 2000 м/с), а в последних — меньше, чем в твёрдых телах (от 2000 до 6000 м/с). В твёрдых телах С. з. различна — продольные звуковые волны в них распространяются быстрее, чем поперечные. Это обстоятельство, напр. позволяет судить о расстоянии до эпицентра землетрясения или взрыва, вызвавших сейсмические волны в земной коре, по зарегистрированному сейсмографом промежутку времени между приходом тех и др. волн. В жидкостях и газах возможны только продольные волны. В зависимости от соотношения скорости газа в потоке и местной С. з. в аэродинамике (см.) различают скорости: а) дозвуковые (когда Маха число (см.) не превышает С. з.), б) околозвуковые, или трансзвуковые (приблизительно равны С. з.); в) сверхзвуковые (число Маха соответствует диапазону от 1 до 5); г) гиперзвуковые (превышают С. з. в воздухе более чем в 5 раз). (С. з. в воздухе при нормальных условиях равна 331 м/с.)
Русско-английский политехнический словарь
acoustic speed, sonic speed, sound speed
* * *
sound velocity
Dictionnaire technique russo-italien
velocità del suono [sonica]
Естествознание. Энциклопедический словарь
скорость распространения звук, волн в среде. В газах С. з. меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях меньше, чем в тв. телах (причём для сдвиговых волн всегда меньше, чем для продольных). С. з. в газах и парах от 150 до 1000 м/с, в жидкостях от 750 до 2000 м/с, в тв. телах от 2000 до 6000 м/с. В воздухе при нормальных условиях С. з. 330 м/с, в воде - 1500 м/с.
Большой Энциклопедический словарь
Большой Энциклопедический словарь. 2000.