2018-04-16
Определить отношение скорости $v$ звука в газе к средней квадратичной скорости молекул газа, если молекулы:
а) одноатомные; б) жесткие двухатомные.
Решение:
$v_{sound} = \sqrt{ \frac{ \gamma p}{ \rho} } = \sqrt{ \frac{ \gamma RT}{M} }$, и $v_{rms} = \sqrt{ \frac{3kT}{m} } = \sqrt{ \frac{3RT}{M} }$
Итак, $\frac{v_{sound} }{v_{rms} } = \sqrt{ \frac{ \gamma}{3} } = \sqrt{ \frac{i +2}{3i} }$
(a) Для одноатомных газов $i = 3$
$\frac{v_{звук}}{v_{rms} } = \sqrt{ \frac{5}{9} } = 0,75$
(б) Для жестких двухатомных молекул $i = 5$
$\frac{v_{звук}}{v_{rms} } = \sqrt{ \frac{7}{15} } = 0,68$