Page 143 - 6374

При підвищенні температури газу швидкість звуку в ньому зростає. Щоб встановити

залежність швидкості звуку від температури газу, знову використаємо формулу Менделєєва-

Клапейрона. Підставимо у формулу (40) вираз = . Тоді

= . (41)

Звідси випливає, що швидкість звуку в газах з підвищенням температури зростає

пропорційно , а також залежить від величини та молекулярної маси газу. Так, при 0 °С

швидкість звуку в кисні – 315 м/с, у водні – 1263 м/с. Швидкість звуку у повітрі залежить
не тільки від його процентного складу, а й від його вологості.

Інтенсивність звуку. Область середовища, в якому поширюються звукові хвилі,
називають звуковим полем. При поширенні хвиль ділянки середовища зазнають періодичних

деформацій. Поширення поздовжніх хвиль супроводжується відповідними змінами тиску на

величину ∆ порівняно з його середнім значенням у деформованому середовищі. При
поширенні звукових хвиль відбувається також перенесення енергії у напрямі їх поширення.

Перенесення енергії хвилями характеризують густиною потоку енергії, який в акустиці на-

зивають інтенсивністю або силою звуку. Інтенсивність або сила звуку – це енергія, що
переноситься за одиницю часу через одиницю площі поверхні у перпендикулярному напрямі

до неї.
Знайдемо взаємозв’язок між звуковим тиском ∆, інтенсивністю звуку і швидкістю

його поширення. Для спрощення розглядатимемо поширення плоскої хвилі у середовищі, в
якому відсутні поглинання енергії звукової хвилі. У звуковому полі уявно виділимо

елементарний циліндр з площею основи ∆ і довжиною ∆, вздовж осі якого поширюється

плоска хвиля:

= sin − . (42)

Внаслідок перепаду тиску на цей циліндр діятиме сила ∆∆. На основі другого закону

Ньютона матимемо рівняння

2

∆∆ = − ∆∆. (43)
2