Таблицы физических и химических констант -
Скачать (прямая ссылка):
КС1 -250 0,0653
" . . -187 0,490
" . . . 277 0,741
Nad ......... -248 0,0414
" - 38 0,825
" ......... + 10 0,88
1)Sn 54 И, РЬ 46%; удельная теплоемкость = 0,1766 4- 0,000159*;
2) Плотность 1,2.
3) <Ж стр. 56-
I. В,
СКОРОСТЬ ЗВУКА И ЕГО ПОГЛОЩЕНИЕ
1. Скорость звука в жидкостях (продольные волны) сг = 1 /у^рдр, где $а
обозначает коэффициент адиабатического сжатия, а р - плотность. В газах
при сравнительно низких давлениях = 1/ifp, где р - давление, а к -
отношение удельных теплоемкостей газов при постоянном давлении и при
постоянном объеме. Скорость звука в этом случае
.l/IF
ci К р
или, иначе,
I
1 /Jrt V "лР
Где ? - газовая постоянная, Т - абсолютная температура и М - молекулярный
вес.
В первом приближении сх изменяется с температурой как /~Т и не зависит от
давления, но при более высоких давлениях на значение Ci начинают
оказывать существенное влияние второй и последующие вириальные
коэффициенты. Скорость звука в газах, находящихся в трубах, меньше, чем в
открытом пространстве (48].
67
з*
2- В изотропных твердых телах могут распространяться как поперечные
(деформация сдвига), так и продольные волны (деформация сжатия). Скорость
поперечных волн в безграничной среде
где ? -¦ модуль Юнга, G - модуль сдвига, р - коэффициент Пуассона; это
выражение соответствует скорости волн кручения, распространяющихся вдоль
оси цилиндра. Скорость продольных волн (волн сжатия) в безграничной среде
Волны Рэлея (поверхностные) могут распространяться вдоль поверхности тела
со скоростью
Сц = асг,
где а - наименьший положительный корень уравнения а8 - 8а4 +8(3 -2Ь2) а3
-
сг
т-16(1 -68) = 0, а Ь = ~г * Волны изгиба могут распространяться вдоль
тонкой про-
v3
тяженной пластинки со скоростью
где ш = 2nf - угловая частота, а г - толщина пластинки.
3, В анизотропных твердых телах, которые могут обладать в общем случае 21
независимой упругой постоянной, могут существовать, при данном
направлении нормали ( к фронту волны, три различных вектора смещения,
каждый из которых связан с характер- ' ной скоростью плоской волны. Из
трех волн одна аналогична продольной, а две - поперечным волнам в случае
изотропного тела. Направления соответствующих векторов смещения взаимно
ортогональны н в общем наклонены к нормали фронта волны. Обобщенная
поверхностная волна может распространяться лишь в некоторых определенных
направлениях вдоль поверхности неограниченной анизотропной среды. Как и в
изотропной среде, скорость поверхностной волны меньше, нежели скорость
поперечной волны, имеющей то же направление (49, 50].
4, Скорость звука в воздухе. Лучшее значение, полученное Харди, Телфером
и Риль-мейером [51] для сухого воздуха при 0° С, содержащего в объеме
0,03% СОв, равно 331,46 м/сек. Авторы дают при этом следующие поправки:
а) температурный коэффициент: + 0,607 м/сек на Г С при 0е С; б)
дисперсия: скорость увеличивается на 0,09 м/сек при частотах, больших
частоты, соответствующей максимуму поглощения (см. раздел 7);
в) содержание СОа: скорость убывает на 0,02 м/сек при увеличении в
объеме содержания СОа на 0,03%; г) содержание НаО: скорость возрастает на
0,05м/сек при увеличении в объеме содержания водяных паров на 0,10%; д) в
области температур 0-25° С наблюдается увеличение скорости порядка 0,04
м/сек, обусловленное отступлениями от.законов идеального газа
(дополнительно к температурным изменениям первого порядка в пункте а),
имеющим вид Ходж (1937) получил следующие данные об изменении cj в
зависимости
от давления при 27° С: .
Давление (атм)....................... . 1 10 20 50 100
Относительная скорость звука . * . 1 1,003 1,008 1,024 1,064
Удельный акустический импеданс для плоских волн в воздухе равен
где I - температура, °С и h - барометрическая высота, см.
5. Скорость звука в воде. Скорость звука в дистиллированной воде не
обнаруживает дисперсии, но ее зависимость от температуры является
аномальной, как это видно из прилагаемой ниже таблицы. Для морской воды
значение скорости а в слоях, близких к поверхности, определяется
выражением с\ = 1445,5 + 3,92*- 0,024 t2 м/сек, при этом соленость
принимается равной 3,5% по'весу, широта 30°, * обозначает температуру в
"С. Скорость возрастает приближенно на 18 м/сек на км глубины и на 13
м/сек прн увеличении
?(l-f0
а в бесконечно тонкой пластине
68
солености на 1% - от 3% до 4%, Изменение с широтой в слоях, близких к
поверхности, равно нулю, но на глубине 10 юи скорость на широте 90? на
0,9 м/сек больше, чем на экваторе. Эти данные получены для низких частот
[52].
6. Ослабление звука. Ослабление плоских звуковых волн в непер/см' равно
а= (1/2 d) In {JJJ?, где первоначальная интенсивность звука /0
уменьшается до.^на расстоянии d. Если эту величину выражать в Ьб/см, то
она равна 8,686 а. В нормальных жидкостях а классически изменяется как
/а, где f обозначает частоту. В твердых телах в приближенно
пропорционально /, за исключением тех случаев, когда наблюдаются явления
