ForHosting KIT · العلوم

سرعة الصوت في الغاز المثالي

أدخل γ = 1.4 و293.15 كلفن و0.0289652 كغ/مول، أو قيم غازك الخاص، لتحصل على سرعة الصوت بالمتر في الثانية والكيلومتر في الساعة. في الغاز الأسخن أو الأخف ينتقل الصوت أسرع. مجاناً في متصفحك.

مجاني
يعمل في متصفحك
دون تسجيل
بياناتك لا تغادر جهازك

شغّل الأداة مجانًا اطّلع على الـAPI

استخدمها من الويبAPIالبريدTelegramالتطبيق قريبًا

مثال محلول

إذا أدخلت

المعامل الأديباتي: 1.4
درجة الحرارة (K): 293.15
الكتلة المولية (kg/mol): 0.0289652

تحصل على

سرعة الصوت (m/s): 343.2320180945
سرعة الصوت (km/h): 1,235.6352651402
ثابت الغاز العام (J/(mol·K)): 8.3144626182

تحسب هذه الأداة السرعة الديناميكية الحرارية للصوت في غاز مثالي انطلاقاً من ثلاث خواص فيزيائية: معامل الكظومة ودرجة الحرارة المطلقة والكتلة المولية. وهي تطبق العلاقة القياسية c = sqrt(γRT/M) باستعمال ثابت الغازات العام ووحدات SI المتسقة. تفيد النتيجة في مسائل الفيزياء والتقديرات الأولية للأنظمة الغازية والنماذج الصوتية والمقارنة السريعة بين الغازات. كل عملية حسابية حتمية ولا تعتمد على بيانات خارجية، وتعرض السرعة بالمتر في الثانية وبالكيلومتر في الساعة مع المدخلات والصيغة المستعملة.

ما الذي تمثله معادلة سرعة الصوت في الغاز المثالي

ينتقل الصوت في الغاز على هيئة اضطراب صغير في الضغط. ولأن الانضغاط الصوتي يحدث سريعاً، لا يتوفر وقت كاف لانتقال الحرارة بين المناطق المتجاورة، ولذلك يعامل التغير على أنه كظومي. وفق هذا الافتراض تكون السرعة الديناميكية الحرارية للصوت c = sqrt(γRT/M).

يرمز γ إلى معامل الكظومة العديم الأبعاد، ويسمى أيضاً نسبة السعتين الحراريتين Cp/Cv. أما R فهو ثابت الغازات المولي العام، وT درجة الحرارة المطلقة بوحدة kelvin، وM الكتلة المولية بوحدة kilogram per mole. تختزل الوحدات تحت الجذر إلى متر مربع لكل ثانية مربعة، فتكون النتيجة بالمتر في الثانية.

وتوضح العلاقة الاتجاهات الأساسية كذلك: زيادة درجة الحرارة أو معامل الكظومة ترفع سرعة الصوت، في حين أن زيادة الكتلة المولية تخفضها. لذلك يمكن لغاز خفيف أن ينقل الاضطراب الصوتي أسرع بكثير من غاز ثقيل عند الدرجة والنسبة الحرارية نفسيهما. هذا حساب عام للغاز المثالي، وليس تقريباً خاصاً بالهواء الجاف.

الافتراضات والاستخدامات المناسبة والحدود العملية

استخدموا النتيجة عندما يوفر نموذج الغاز المثالي والاضطراب الصغير والعملية الكظومية الدقة الملائمة للمسألة. تناسب الأداة تعليم الديناميكا الحرارية والتقديرات الصوتية الأولية ومقارنة الغازات وبيانات اختبار المحاكاة وفحوص المعقولية الهندسية. العملية حساب عددي خالص؛ فهي لا تستعلم من خدمات الطقس ولا قواعد بيانات الخواص ولا جداول التركيب.

لذلك يجب توفير γ وM المناسبين للغاز ولمدى الحرارة. قد تنحرف الغازات الحقيقية عن النموذج عند الضغوط العالية أو قرب التحولات الطورية أو عندما تصبح معادلات الحالة غير المثالية مهمة. وقد تحتاج الخلائط إلى خواص فعالة تعتمد على الحرارة، كما تغير الرطوبة تركيب الهواء وسرعة الصوت فيه.

لا يشمل الحساب سرعة الجريان أو الرياح أو التشتت أو الاسترخاء الكيميائي أو تأثيرات الحدود. حافظوا على اتساق الوحدات ووثقوا مصدر γ وM. ولعدم استخدام شبكة أو عشوائية أو ساعة أو solver تكراري، تعطي المدخلات الصحيحة المتطابقة دائماً المخرجات المنظمة نفسها.

حالات الاستخدام

مقارنة الغازات عند درجة حرارة واحدة

قيّموا أثر نسبة السعتين الحراريتين والكتلة المولية في انتشار الصوت عبر عدة غازات مثالية.

التحقق من مسائل الديناميكا الحرارية

راجعوا حساباً يدوياً للصيغة c = sqrt(γRT/M) بمدخلات SI صريحة ونتيجة عددية منظمة.

تهيئة محاكاة صوتية

أنشئوا سرعة موجة مرجعية حتمية لنموذج تكون فيه فرضيتا المثالية والكظومة ملائمتين.

الأسئلة الشائعة

ما الصيغة التي تستخدمها الحاسبة؟

تستخدم c = sqrt(γRT/M)، حيث γ معامل الكظومة وR ثابت الغازات العام وT درجة الحرارة المطلقة وM الكتلة المولية.

ما الوحدة المطلوبة للكتلة المولية؟

استخدموا kilogram per mole. اقسموا أي قيمة بوحدة gram per mole على ألف قبل إدخالها.

هل يشمل الحساب الرطوبة أو تأثيرات الغاز الحقيقي؟

لا. إنه يطبق صيغة الغاز المثالي على الخواص المدخلة؛ ولا يشمل الرطوبة أو السلوك غير المثالي أو الجريان أو الحدود.

هل يمكن إدخال درجة الحرارة بالدرجات المئوية؟

لا، المطلوب درجة الحرارة المطلقة بالكلفن. أضف 273.15 إلى القيمة المئوية قبل إدخالها، وتُرفض القيم المساوية للصفر أو السالبة لأن الصيغة تتطلب درجة حرارة مطلقة موجبة.

لماذا ينتقل الصوت أسرع في الغاز الخفيف؟

لأن السرعة تنخفض كلما زادت الكتلة المولية. فعند درجة الحرارة نفسها ومعامل الكظومة نفسه ينقل الغاز الخفيف اضطراب الضغط أسرع بكثير من الغاز الثقيل، كما أن ارتفاع الحرارة أو المعامل يزيد السرعة.

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

كل ما في هذه الصفحة متاح برمجيًا. هذا القسم موجّه للفرق التقنية التي تريد ربط الأداة بأنظمتها الخاصة؛ بقية المستخدمين يمكنهم استخدام الأداة أعلاه مباشرة دون الحاجة لقراءة ما يلي.

الـEndpoint

POSThttps://api.kit.forhosting.com/optics/speed-of-sound-ideal-gas

صادِق على طلبك بترويسة Bearer، وأرسل طلب POST واحدًا لتدخل مهمتك قائمة التنفيذ فورًا؛ ثم تستلم النتيجة عبر webhook أو رابط موقّع.

استدعِ الخدمة من بيئتك

curl -X POST https://api.kit.forhosting.com/optics/speed-of-sound-ideal-gas \
  -H "Authorization: Bearer $KIT_KEY" \
  -H "Content-Type: application/json" \
  -d '{"adiabatic_index":1.4,"temperature_k":293.15,"molar_mass_kg_per_mol":0.0289652}'

const res = await fetch("https://api.kit.forhosting.com/optics/speed-of-sound-ideal-gas", {
  method: "POST",
  headers: {
    "Authorization": `Bearer ${process.env.KIT_KEY}`,
    "Content-Type": "application/json"
  },
  body: JSON.stringify({
    "adiabatic_index": 1.4,
    "temperature_k": 293.15,
    "molar_mass_kg_per_mol": 0.0289652
  })
});
const { task_id } = await res.json();

import os, requests

res = requests.post(
    "https://api.kit.forhosting.com/optics/speed-of-sound-ideal-gas",
    headers={"Authorization": f"Bearer {os.environ['KIT_KEY']}"},
    json={
    "adiabatic_index": 1.4,
    "temperature_k": 293.15,
    "molar_mass_kg_per_mol": 0.0289652
},
)
task_id = res.json()["task_id"]

<?php
$res = file_get_contents("https://api.kit.forhosting.com/optics/speed-of-sound-ideal-gas", false, stream_context_create([
  "http" => [
    "method"  => "POST",
    "header"  => "Authorization: Bearer " . getenv("KIT_KEY") . "\r\nContent-Type: application/json",
    "content" => '{"adiabatic_index":1.4,"temperature_k":293.15,"molar_mass_kg_per_mol":0.0289652}',
  ],
]));
$task = json_decode($res, true);

body := bytes.NewBufferString(`{"adiabatic_index":1.4,"temperature_k":293.15,"molar_mass_kg_per_mol":0.0289652}`)
req, _ := http.NewRequest("POST", "https://api.kit.forhosting.com/optics/speed-of-sound-ideal-gas", body)
req.Header.Set("Authorization", "Bearer "+os.Getenv("KIT_KEY"))
req.Header.Set("Content-Type", "application/json")
res, _ := http.DefaultClient.Do(req)

مثال على الطلب

{
  "adiabatic_index": 1.4,
  "temperature_k": 293.15,
  "molar_mass_kg_per_mol": 0.0289652
}

مثال على الاستجابة

{
  "task_id": "tsk_a1b2c3d4e5f6a1b2c3d4e5f6",
  "type": "optics.speed_of_sound_ideal_gas",
  "status": "queued",
  "_links": {
    "result": "/tasks/tsk_…/result"
  }
}

الواجهة غير متزامنة: تستلم task_id فور الإرسال، ويمكنك الاستعلام عن الحالة بمعدل طلب واحد في الثانية.

الأسعار

لكل طلب$0.002

السعر معلن كما تراه: لا tokens ولا نظام نقاط؛ وإن فشلت المهمة فلن تُحاسَب عليها.

الأخطاء

HTTP	الرمز	المعنى
`401`	`unauthorized`	مفتاح الوصول مفقود أو غير صالح؛ تحقق من ترويسة Bearer في طلبك.
`402`	`insufficient_balance`	رصيدك لا يكفي لتنفيذ هذه المهمة؛ أعد شحن الرصيد ثم أعد المحاولة.
`404`	`unknown_type`	نوع المهمة المطلوب غير موجود في الكتالوج — راجع الاسم المرسل في الطلب.
`429`	`rate_limited`	تجاوزت الحد المسموح من الطلبات؛ انتظر قليلًا ثم أعد المحاولة.

ملاحظات تقنية

ما الذي تمثله معادلة سرعة الصوت في الغاز المثالي

تستخدم الحاسبة القيمة R = 8.31446261815324 joule per mole-kelvin.

طريقة إدخال القيم وفهم النتيجة

أدخلوا الحقول الثلاثة المطلوبة على هيئة أعداد موجبة ومنتهية. فمثلاً تصبح 28.9652 gram per mole مساوية لـ 0.0289652 kilogram per mole. كما تكرر كل مدخل فيزيائي، وتحدد ثابت الغازات، وتعرض الصيغة الرمزية الدقيقة لتسهيل المراجعة. ترفض القيم الصفرية أو السالبة لأن المعادلة تتطلب كميات موجبة. يكتب adiabatic_index كنسبة، مثل 1.4 لتقريب شائع لغاز ثنائي الذرة. يجب أن يحتوي temperature_k على درجة الحرارة المطلقة بوحدة kelvin، لا Celsius ولا Fahrenheit؛ ولتحويل Celsius أضيفوا 273.15 قبل إرسال الطلب. أدخلوا molar_mass_kg_per_mol بوحدة kilogram per mole. هذه الوحدة مهمة: إذا كانت الكتلة المولية في جدول بوحدة gram per mole فيجب قسمتها على ألف. تعيد الاستجابة speed_of_sound_m_per_s والتحويل الملائم speed_of_sound_km_per_h. كذلك تؤدي الحقول المفقودة والسلاسل النصية وNaN وInfinity والتوليفات التي تتجاوز الحساب المنتهي إلى invalid_input بدلاً من رقم مضلل.

الافتراضات والاستخدامات المناسبة والحدود العملية

التشغيل في المتصفح مجاني، بينما يكلف طلب API الآلي $0.002.

أسئلة تقنية

هل يمكن إدخال درجة الحرارة بوحدة Celsius؟

لا. يتطلب الحقل temperature_k درجة حرارة مطلقة بوحدة kelvin. أضيفوا أولاً 273.15 إلى قيمة Celsius.

ما تكلفة الحساب عبر API؟

يكلف كل طلب API صحيح $0.002. الحساب في المتصفح مجاني، وترفض المدخلات غير الصالحة من دون إرجاع نتيجة محسوبة.

اطّلع على توثيق KIT الكامل ←

شغّل الأداة مجانًا

مثال محلول

ما الذي تمثله معادلة سرعة الصوت في الغاز المثالي

الافتراضات والاستخدامات المناسبة والحدود العملية

حالات الاستخدام

مقارنة الغازات عند درجة حرارة واحدة

التحقق من مسائل الديناميكا الحرارية

تهيئة محاكاة صوتية

الأسئلة الشائعة

أدوات ذات صلة

للمطوّرين — الوصول عبر API

الـEndpoint

استدعِ الخدمة من بيئتك

مثال على الطلب

مثال على الاستجابة

الأسعار

الأخطاء

ملاحظات تقنية

ما الذي تمثله معادلة سرعة الصوت في الغاز المثالي

طريقة إدخال القيم وفهم النتيجة

الافتراضات والاستخدامات المناسبة والحدود العملية

أسئلة تقنية

شكرًا