Sådan beregnes lydstyrkeændring

Af de tre stoftilstande gennemgår gasser de største volumenændringer med skiftende temperatur- og trykforhold, men væsker gennemgår også ændringer. Væsker reagerer ikke på trykændringer, men de kan reagere på temperaturændringer, afhængigt af deres sammensætning. For at beregne en væskes volumenændring med hensyn til temperatur skal du kende dens volumetriske ekspansionskoefficient. Gasser, på den anden side, udvides og trækker sig mere eller mindre sammen i overensstemmelse med den ideelle gaslov, og volumenændringen er ikke afhængig af dens sammensætning.

TL; DR (for lang; ikke læst )

Beregn volumenændring af en væske med ændret temperatur ved at slå dens udvidelseskoefficient (β) op og bruge ligningen ∆V \u003d V _{0 x * ∆T. Både temperaturen og trykket på en gas er afhængig af temperaturen, så til at beregne volumenændring skal du bruge den ideelle gaslov: PV \u003d nRT.
Volumenændringer for væsker}

Når du tilføjer varme til en væske, du øger den kinetiske og vibrationsenergi af de partikler, der omfatter den. Som et resultat øger de deres bevægelsesområde inden for grænserne for de kræfter, der holder dem sammen som en væske. Disse kræfter afhænger af styrken af bindingerne, der holder molekyler sammen og binder molekyler til hinanden, og er forskellige for hver væske. Den volumetriske ekspansionskoefficient - normalt betegnet med den lille græske bogstav beta (β_) --_ er et mål for den mængde, en bestemt væske udvider pr. Temperaturændring. Du kan slå denne mængde op for en hvilken som helst bestemt væske i en tabel.

Når du kender ekspansionskoefficienten (β _) _ for den pågældende væske, beregner du ændringen i volumen ved hjælp af formlen:

∆V \u003d V _{0 • β * (T 1 - T 0)}

hvor ∆V er ændringen i temperatur, V _{0 og T < sub> 0 er den oprindelige volumen og temperaturen, og T 1 er den nye temperatur.
Volumenændringer for gasser}

Partikler i en gas har mere bevægelsesfrihed end de gør i en væske. I henhold til den ideelle gaslov er tryk (P) og volumen (V) af en gas gensidigt afhængig af temperatur (T) og antallet af mol til stede gas (n). Den ideelle gasligning er PV \u003d nRT, hvor R er en konstant kendt som den ideelle gaskonstant. I SI (metriske) enheder er værdien af denne konstante 8.314 joule ÷ mol - grad K.

Trykket er konstant: Omarrangering af denne ligning for at isolere lydstyrken, får du: V \u003d nRT ÷ P, og hvis du hold trykket og antallet af mol konstant, du har et direkte forhold mellem volumen og temperatur: ∆V \u003d nR∆T ÷ P, hvor ∆V er ændring i volumen og ∆T er ændring i temperatur. Hvis du starter fra en initial temperatur T _{0 og tryk V 0 og vil vide lydstyrken ved en ny temperatur T 1, bliver ligningen:}

V _{1 \u003d [n • R • (T 1 - T 0) ÷ P] + V 0}

Temperaturen er konstant: Hvis du holder temperaturen konstant og lader trykket ændre sig, er dette ligning giver dig et direkte forhold mellem volumen og tryk:

V _{1 \u003d [n • R • T ÷ (P 1 - P 0)] + V 0}

Bemærk, at lydstyrken er større, hvis T _{1 er større end T 0, men mindre, hvis P 1 er større end P 0.}

Tryk og temperatur begge varierer: Når både temperatur og tryk varierer, bliver ligningen:

V _{1 \u003d n • R • (T 1 - T 0) ÷ (P 1 - P 0) + V 0}

Tilslut værdierne for initial og slut temperatur og tryk og værdien for startvolumen for at finde den nye volumen.