скорость звука

ско́рость зву́ка — скорость распространения (относительно среды) малых возмущений давления. В совершенном газе (например, в воздухе при умеренных температурах и давлении) С. з. не зависит от характера распространяющегося малого возмущения и одинакова как для монохроматических колебаний различной частоты ω, так и для слабых ударных волн. В совершенном газе в рассматриваемой точке пространства С. з. а зависит только от состава газа и его абсолютной температуры Т:
a = (dp/dρ)^1/2 = (γp/ρ)^1/2 = (γRT/μ)^1/2,
где dp/dρ — производная давления по плотности для изоэнтропического процесса, γ — показатель адиабаты, R — универсальная газовая постоянная, μ — молекулярная масса (в воздухе a≈20,1T^1/2 м/с, при 0°C a = 332 м/с).

В газе с физико-химическими превращениями, например, в диссоциирующем газе, С. з. будет зависеть от того, как — равновесно или неравновесно — протекают эти процессы в волне возмущения. При термодинамическом равновесии С. з. зависит только от состава газа, его температуры и давления. При неравновесном протекании физико-химических процессов имеет место дисперсия звука, то есть С. з. зависит не только от состояния среды, но и от частоты колебаний ω. Высокочастотные колебания (ωτ→∞, τ — время релаксации) распространяются с замороженной С. з. a_f, низкочастотные (ωτ→0) — с равновесной С. з. a_e, причём a_f > a_e. Отличие a_f от a_e как правило, невелико (в воздухе при Т = 6000 K и p = 10⁵ Па оно составляет около 15%). В жидкостях С. з. значительно выше, чем в газе (в воде a≈1500 м/с).