Ich soll die Frequenz in Helium berechnen, habe aber keine Formel die die Dichte enthält?
3 Antworten
LG H.
Gase haben bei solchen Drücken und Temperaturen eine konstante Anzahl Teilchen pro Volumen, unabhängig von ihrer Masse und Größe.
Das Massenverhältnis der Heliumatome zum Durchschnitt der Luftteilchen beträgt etwa 4:29. Luft: ~ 78 %Stickstoff mit Masse 28 u und ~ 21 % Sauerstoff mit 32 u.
Die Teilchen haben bei einer bestimmten Temperatur aber keine bestimmte durchschnittliche Geschwindigkeit, sondern eine bestimmte durchschnittliche kinetische Energie, und die steigt mit dem Quadrat der Geschwindgkeit. Ein viermal so schweres Teilchen hat daher nur die doppelte Geschwindigkeit.
Die Schallgeschwindigkeit ist ungefähr proportional zur durchschnittlichen Geschwindigkeit der Teilchen.
Mit diesen Infomationen kannst du die Schallgeschwindigkeit in Helium ausrechnen. Kannst ja mal schreiben, wie nahe du damit den gemessenen 971 m/s kommst.
Vergleiche auf Basis der Schallgeschwindigkeiten (343 m/s vs. 971 m/s). Die Frequenz ist dazu proportional.