Schallgeschwindigkeit in Luft und in Festkörpern

Papilius · Gast

Meine Frage:
Hallo zusammen,

kann mir jemand sagen, warum die Schallgeschwindigkeit in Metallen mit der Temperatur sinkt, aber in Luft steigt?

Meine Ideen:
Ich denke, dass die Geschwindigkeit größer wird, je höher der Druck ist, da die Schallwelle sich so schneller ausbreiten kann. (Weil die Moleküle dichter beieinander liegen und die Impulse dadurch schneller weitergegeben werden können.) Aber warum ist es in Luft genau andersrum?

schnudl · Moderator Anmeldungsdatum: 15.11.2005 Beiträge: 6979 Wohnort: Wien

Die Schallgeschwindigkeit in Gasen ist

m ... molare Masse
ϰ ... Adiabatenkoeffizient
T ... Temperatur
R ... Gaskonstante

Die Größen sind weitgehend temeparturabhängig bis auf T selbst. Somit steigt mit T auch c.

Die Schallgeschwindigkeit in Festkörpern ist

E ... Elastiztätsmodul
ρ ... Dichte

Der E Modul nimmt mit steigender Temperatur ab, und zwar stärker als die Dichte (Metalle werden bei Temeraturerhöhung weicher), deshalb nimmt c ab.