为什么声速与介质的温度和种类有关?
求详解
声音是靠介质的振动来传播的,介质的种类和温度不同,其分子之间传递振动的速度就不同,即声速不同。
声音的传播过程是一种机械振动能量的传播过程,由介质中粒子将机械振动能量一个接一个传播出去,犹如让年纪相近的人排成一路队伍(相当传播介质),将一个苹果(振动能量),从第一个人开始,一个接一个往后传(传播过程),当队伍处于天寒地冻环境下,人的反应灵敏度慢,传递速度会较温暖环境下慢(受介质温度影响);而青年组成的队伍传递苹果的速度,肯定有别于小孩和老人(介质不同);所以,声音传播过程同样会受到不同介质与介质温度的影响; 比如说,声音在固态物质中传播速度大于在气态介质的速度,就是其分子间距离小于气态介质中分子间距离,相当于排队传递苹果的队伍较紧密时,传递速度会大于稀疏的队伍。
确切说,声速=(dp/dρ)^0.5 其中,dp/dρ是流体介质中压强随密度变化的变化率,与流体的种类和温度等参数有关。 流体中微弱的压强变化dp均伴随有微弱的密度变化dρ,这种变化以波的形式在流体中传播,就是声波。