Wovon ist die Schallgeschwindigkeit abhängig?

[Wolle]

Ja, der Titel ist programm

Wovon hängt die Schallgeschwindigkeit ab?

[jonas]

Hi Wolle!

Die Schallgeschwindigkeit c ist allein von der Temperatur der Luft abhängig und nicht vom Luftdruck!
(Die Luftfeuchtigkeit hat noch vernachlässigbare Auswirkungen auf die Schallgeschwindigkeit.)
Der Luftdruck und die Luftdichte sind bei gleicher Temperatur zueinander proportional.
Es gilt immer p / ρ = konstant. rho ist die Dichte ρ und p ist der Schalldruck.
Die Schallgeschwindigkeit ist auf einer Bergspitze sowie auf Meereshöhe bei gleicher Lufttemperatur gleich.

Hoffe, geholfen zu haben!

Gruß, jonas

[vogelmann]

[Wolle]

Hi,
danke für die Antworten.
Soll das heissen das dei Schallgeschwindigkeit absolut unabhängig von der Luftdichte ist??
Hab da nämlich was anderes gehört

[Indiana_j]

Da hast Du richtig gehört. Der Luftdruck und die Schallgeschwindigkeit sind nicht völlig unabhängig voneinander. Da die Auswirkungen eines veränderten Luftdruck auf die Schallgeschwindigkeit aber minmal sind, kann er vernachlässigt werden (jedenfalls im Bereich der atmosphärischen Luftdruck-Schwankungen der Erde.)

Mit steigendem Luftdruck, sinkt die Schallgeschwindigkeit, sie verhalten sich also umgekehrt proportional zueinander. Warum das so ist kann man sich leicht vorstellen:

Die Schallgeschwindigkeit in Wasser ist, wir erinnern uns, geringer als in Luft, da die "dichtere Packung" des flüssigen Aggregatzustandes den Schallwellen einen höheren "Widerstand" entgegensetzen als der gasförmige Aggregatzustand der Luft (unter Normalbedingeungen). Ebenso geht mit einem höheren Luftdruck auch eine dichtere Packung des Mediums einher. Die Luft ist bei höherem Luftdruck also dichter gepackt, setzt den Schallwellen also einen höheren "Widerstand" entgegen.


Bsp.

Bei einem Luftdruck von 95kPa, einer rel. Feuchtigkeit von 50% und einer Temperatur von 20°C beträgt die Schallgeschwindigkeit v=344.03m/s

Bei einem Luftdruck von 104kPa, einer rel. Feuchtigkeit von 50% und einer Temperatur von 20°C beträgt die Schallgeschwindigkeit v=343.98m/s
_________________
Life is too important to be taken seriously. (Oscar Wilde)

[Wolle]

Achso Ok, guter Vergleich mit Wasser+Luft
Als bezgülich Dichte lässt sich sagen
je größer Dichte (also auch Druck), desto geringer ist die Schallgeschwindigkeit (und umgekehrt)
wie ist es bei der Temperatur.
Je höher die Temperatur, desto
geringer müsste doch auch die Schallgeschwindigkeit sein
(wenn man mal von der Atmopshäre ausgeht in der die Luft ja je wärmer sie ist auch desto dichter ist)
richtisch ?

[Indiana_j]

Nee, die Schallgeschwindigkeit steigt mit der Temperatur...
_________________
Life is too important to be taken seriously. (Oscar Wilde)

[Wolle]

Aha.
und dadurch gleicht sich das alles so ein wenig aus.
richtig ?

[Indiana_j]

Nicht wirklich, die Temperatur hat einen viel stärkeren Einfluss auf die Schallgeschwindigkeit. Der Einfluss des Druckes ist vernachlässigbar klein (siehe oben).

Beispiele

Temperatur 20°C, rel. Feuchtigkeit 50%, Luftdruck 101,3kPa => v=343.99m/s

Temperatur 29°C, rel. Feuchtigkeit 50%, Luftdruck 101,3kPa => v=349.67m/s


Der Unterschied der Schallgeschwindigkeit bei einer Temperaturschwankung von 9°C beträgt also etwa 5,5m/s

Im Gegensatz entspricht die Schwankung des Luftdruckes von 9kPa:

[Spacefish]

[Wolle]

Alles klar, das habe ich jetzt endlich gecheckt. wäre auch schlimm wenn nicht.
Vielen Dank für eure Bemühungen....

[jonas]