la velocità di propagazione di un'onda sonora in aria a 27°C è circa Vs=350 m/s. confronta questa velocità con la velocità quadratica media delle molecole di azoto alla stessa temperatura. la massa molecolare dell'azoto è 28g/mole
la velocità di propagazione di un'onda sonora in aria a 27°C è circa Vs=350 m/s. confronta questa velocità con la velocità quadratica media delle molecole di azoto alla stessa temperatura. la massa molecolare dell'azoto è 28g/mole
Dalla legge di Boltzmann:
1/2 m (vqm)^2 = 3/2 K T; (per un gas monoatomico); (1)
K = R / No; No è il numero di Avogadro;
1/2 m (vqm)^2 = 5/2 K T; per un gas biatomico come l'azoto; (2)
(a volte usano la formula (1) anche per i gas biatomici, non so che cosa fa il tuo professore);
m (vqm)^2 = 5 K T;
m (vqm)^2 = [5 R/No] * T;
(vqm)^2 = [5 R/(m No)] * T;
R = 8,314 J/molK;
m * No = massa molare = 28 grammi = 28 * 10^-3 kg;
T = 27°C + 273 = 300 K; temperatura assoluta;
vqm = radicequadrata[5 * 8,314 * 300 / (28 * 10^-3)] ;
vqm = radice(4,454 * 10^5) = 667 m/s;
Se consideriamo solo la velocità di traslazione; 1/2 m (vqm)^2 = 3/2 K T;
vqm = radice[3 * 8,314 * 300 / (28 * 10^-3)] ;
vqm = radice(2,672 * 10^5) = 517 m/s.
v del suono = 350 m/s;
350 m/s < (v delle particelle di azoto che compongono l'aria) .