Коэффициент поглощения звука в жидкостях

Объяснить, почему в жидкостях поглощение звука в основном определяется вязкостью, а вклад теплопроводности пренебрежимо мал. Объяснить также, почему в жидкостях коэффициент поглощения звука существенно меньше, чем в газах (при одинаковой частоте звука). [c.209]

Коэффициент поглощения звука в жидкостях [c.84]

Из формулы (42) следует, что коэффициент поглощения звука в жидкостях пропорционален времени релаксации т [c.47]

Вблизи критических точек жидкостей и растворов, а также вблизи точек ФП 2-го рода наблюдаются специфические явления, называемые критическими рост сжимаемости вещества в окрестностях критической точки равновесия жидкость - газ возрастание магнитной восприимчивости и диэлектрической проницаемости в окрестностях точки Кюри ферромагнетиков и сегнетоэлектриков замедление взаимной диффузии веществ вблизи критической точки растворов и уменьшение коэффициента температуропроводности вблизи критической точки чистой жидкости аномально большое поглощения звука критическая опалесценция (резкое усиление рассеяния света) и др. Во всех случаях наблюдается аномалия теплоемкости Эти явления связаны с аномальным ростом флуктуаций и их взаимодействием (корреляцией). Поэтому критическую область определяют как область больших флуктуаций. [c.21]

В газах и жидкостях, не засоренных инородными частицами, рассеяние отсутствует и затухание определяется поглощением. Коэффициент поглощения пропорционален квадрату частоты. В связи с этим в качестве характеристики поглощения звука в жидкостях и газах вводят величину б = б// . В случаях, когда в жидкости наблюдается дисперсия скорости ультразвука, квадратичная зависимость б от частоты нарущается (см. Приложение). [c.33]

Ультразвуковой метод. Звук, распространяясь в жидкости, приводит к небольшим периодическим флуктуациям температуры и давления. Реакция, равновесие которой зависит от температуры или давления, а время релаксации сравнимо с периодом возмущения, будет поглощать энергию. Поглощение звука в жидкости подчиняется закону P = Pae ° , где Р и Р — амплитуда на расстоянии и начальная амплитуда звукового колебания а—коэффициент поглощения на 1 см. Коэс ициент поглощения на длину волны г = аХ=2ла /со, где А, и, со—длина волны, скорость и угловая частота (радиан-с 1), л зависит от со и времени релаксации т следующим образом [c.295]

Импульсный метод можно использовать и для определения поглощения звука в жидкостях. Представление о поглощении звука можно составить, осуществив специальным подбором длительности развёртки фотографирование сразу нескольких импульсов (рис. 69) уменьшение интенсивности звука вызывает соответствующее уменьшение сигнала на осциллографе. Уменьшение величины импульсов на фотографии происходит по экспоненциальному закону, однако показатель этой экспоненты не является собственно коэффициентом поглощения звука. Величина импульсов уменьшается не только благодаря собственно поглощению звука жидкостью или какой-либо средой, но также в силу других причин, из которых в первую очередь необходимо назвать неполноту отражения звука как рефлектором, так и кварцем. Поскольку коэффициенты отражения звука рефлектором и кварцем, как правило, неизвестны, этим способом нельзя определить коэффициент поглощения. Для нахождения коэффициента поглощения импульсным методом выравнивают с помощью аттенюатора величину сигнала, подаваемого на усилитель, таким образом, чтобы выброс на экране осциллографа оставался неизменным при различных расстояниях между кварцем и рефлектором. [c.97]

Гипотеза масштабной инвариантности была распространена М. А Анисимовым ва зависящие от времени (кинетические) ФП. Предполагается, что вблизи критической точки кроме характерного размера гс существует также характерный временной масштаб гс - время релаксации критических флуктуаций, растущее по мере приближения к критической точке перехода. На масштабах гс имеем,- гс= гс /Д где Д - кинетическая характеристика, имеющая различный смысл для ФП разной природы. Для критической точки жидкость - газ Д -коэффициент температуропроводности, в растворах О - коэффициент молекулярной диффузии и т.д. Для неассоциированных жидкостей и растворов О определяется формулой Стокса -Эйнштейна Т/ 6 п г тс, где г) -коэффициент сдвиговой вязкости. Отсюда видно, что в критической точке имеет место динамический скейлинг. гс — , тс — л и 0- 0. С уменьшением коэффициента Д и ростом гс связаны аномальное сужение линии молекулярного рассеяния света и аномальное поглощение звука вблизи критических точек жидкостей и растворов. [c.24]

В силу частотной зависимости коэффициента поглощения частотно-независимой характеристикой среды для жидкостей является величина а" = а// . Для газов в силу их сжимаемости плотность пропорциональна давлению поэтому поглощение обратно пропорционально давлению. Константой, характеризующей поглощение звука в газе, в первом приближении является величина а = ар /р. [c.41]

В газах и жидкостях, не засоренных взвешенными частицами, пузырьками воздуха (в жидкости), рассеяние отсутствует и затухание определяется только поглощением. Коэффициент поглощения пропорционален квадрату частоты. В связи с этим в качестве характеристики поглощения звука в жидкостях и газах вводят параметр [c.203]

В том случае, если в жидкости, в которой распространяется звуковая волна, существует равновесие между двумя различными родами молекул, нарушающееся при распространении звука и восстанавливающееся с конечной скоростью, то в подобной жидкости наблюдаются релаксационные явления. При наличии релаксации наблюдается характерная зависимость (рис. 9) скорости звука, коэффициента поглощения, деленного на квадрат частоты, и коэффициента поглощения [I, рассчитанного на длину волны от частоты. При определенной частоте о, называемой частотой релаксации, на кривой с — Дю) наблюдается точка перегиба (рис. 9), а на кривой м = /(ы) максимум. [c.77]

В табл. 8 приведены измеренные экспериментально и рассчитанные теоретически значения величин поглощения звука, а также температурные коэффициенты для некоторых жидкостей [13]. [c.45]

На величину поглощения звука в твердых телах большое влияние оказывает структура последних. Для однородных сред, например изотропно-аморфных тел или монокристаллов, поглощение ультразвуковых колебаний невелико и в основном определяется коэффициентами вязкости и теплопроводности. В этом случае, как и для жидкостей, поглощение звука пропорционально квадрату частоты. [c.47]

Так как кассета с исследуемыми образцами могла вращаться внутри измерительной камеры, то, подводя под ультразвуковой пучок по очереди два образца одного и того же полимера, имеющие разную толщину, можно было определить скорость ультразвука в полимерном образце по формулам (156), (158) или (163) и коэффициент поглощения. Одно из гнезд в кассете оставалось свободным для измерения скорости звука Сд в иммерсионной жидкости. [c.80]

Описанным способом были определены [177] коэффициенты объёмной вязкости в ряде жидкостей и сравнены со значениями, найденными на основании измерения поглощения звука. Результаты этого исследования приведены в таблице 28. Следует отметить хорошее совпадение значенийопределённых обоими методами. Это обстоятельство создаёт уверенность [c.193]

Методы релеевской спектроскопии позволяют определять строение, конформации и ряд других свойств молекул, строение жидких фаз, в том числе структуру ассоциатов в чистых жидкостях, ассоциатов и комплексов в растворах [36]. С помощью этих методов можно изучать кинетику и механизм реакций образования наименее устойчивых ассоциатов и комплексов, распадающихся за 10 —- 10 с, которые не обнаруживаются многими другими методами [37—40]. Можно получать сведения о процессах колебательного возбуждения молекул, находить коэффициенты активности, теплоты смешения, энтропии смещения растворов [41, 42], определять сжимаемость жидкостей [36], теплоемкость 36], теплопроводность [43], коэффициенты диффузии растворов [44], скорость распространения продольного и поперечного звуков и коэффициенты их поглощения [45]. Исследования релеевского рассеяния света позволяют выяснить особенности строения вещества в окрестности критической точки жидкость — пар и критической точки расслаивания, изучать природу фазовых переходов [46, 47]. С их помощью можно, наконец, получать сведения о молекулярных массах полимеров и олигомеров, конформационных превращениях полимерных молекул, потенциальных барьерах внутреннего вращения, сольватации макромолекул [48, 49]. [c.73]

Для измерения коэффициента поглощения звука в жидкостях интерферометр применяется очень редко [1], что вызвано малым коэффициентом поглощения звука в жидкостях и, следовательно, малым изменением величины обр 1тной реакции на кварц при перемещении рефлектора. [c.90]

Как показал А. Ф. Городецкий [326], в этих условиях в системе следует ожидать значительного рассеяние звука. Свои теоретические соображения Городецкий подтвердил качественным опытом, доказывающим сильное рассеяния звука вблизи критической точки растворения системы фенол — вода. Более подробно рассеяние звука в системах частично смешивающихся жидкостей было исследовано Ата Бердыевым [41]. На рис. 122, заимствованном из работы Ата Бердыева, приводятся результаты измерения коэффициента поглощения звука в смеси метиловый спирт —гексан при различных температурах. Для сравнения на том же рисунке изображено изменение с температурой коэффициента поглощения звука в чистом метиловом спирте и гексане. Как явствует из графика, вблизи критической точки растворения коэффициент поглощения звука аномально возрастает, так что измерения поглощения [c.217]

Релеевский триплет. Итак, спектр тонкой структуры релеевского рассеяния света (релеевский триплет) в чистых жидкостях обусловлен адиабатическими и изобарическими флуктуациями плотности. В растворах центральная компонента релеевского триплета, будем называть ее компонентой Гросса (по имени открывшего ее в 1930 г. Е. Ф. Гросса), зависит не только от изобарических флуктуаций плотности, но и от флуктуаций концентрации. Изучая спектр центральной компоненты релеевского триплета, изображенного на рис. 32, можно определить коэффициент те.мпературопроводности х и, если известно Ср, —коэффициент теплопроводности %. Изучая спектр компонент Мандельштама—Бриллюэна, получают сведения о скорости распространения и коэффициенте поглощения звуковых волн [36]. Точность этих измерений резко возросла с появлением газовых лазеров. Измерения проводятся при углах рассеяния 0, обычно превышающих 20—30°. В этих условиях спектр компонент Мандельштама — Бриллюэна позволяет изучать лишь гиперзвуковые волны, имеющие частоту порядка 10 Гц. При очень малых углах рассеяния в принципе можно было бы исследовать скорость и поглощение звука в более широком диапазоне частот и оптическим методом получать сведения о дисперсии скорости звука, т. е. о зависимости скорости звука от частоты колебаний звуковых волн [37]. [c.144]

Образование ассоциатов в растворах электролитов было доказано экспериментально с помощью различных методов криоскопических [23] и кондук-тометрических [17, 24], путем измерения скоростей реакций [25], определения коэффициента распределения между несмешивающимися жидкостями [261, электрохимических (потенциометрическое титрование [271), а также непосредственно с помощью измерения оптического поглощения (ультрафиолетовый [28] и [291 видимый свет), комбинацион гого рассеяния [30], поглощения звука [311 и ядерного магнитного резонанса [32]. Обзор этих методов дан в работе [331. [c.117]

При исследовании поглощения звука в газах основным источником оишбок является наличие потока газа, так называемого звукового ветра , вызываемого колебаниями кварцевой пласт1пжи. Акустический ветер может совершенно исказить изучаемое явление и привести к определению заведомо ложных значений коэффициентов затухания. Освободиться полностью от искажающего действия акустического ветра чрезвычайно трудно. В случае жидкостей для уничтожения влияния потоков жидкости, вызываемых колебаниями кварцевой пластинки, применяют тонкие перегородки, которыми отделяют приёмники звукового давления от излучателя ультразвуковых волн 56 . В этих случаях приходится учитывать также возможность искажения измеряемых величин под действием волн, отражённых от приёмника звукового давления, которые после повторного отражения от стенок кюветы могут вновь упасть на приёмник. Отражённые волны, упавшие на приёмник, при- [c.82]

Значительные осложнения возникают также в результате неравномерного нагрева жидкости и порождённых им конвек-щюнных потоков. Неравномерный нагрев жидкости часто вызывается колебаниями кварцевой пластинки, поэтому можно рекомендовать включать кварц лишь на короткие промежутки времени и фотографировать с возможно малой экспозицией. Коэффициент поглощения ультразвука можно определить также, воспользовавшись тем, что при малых амплитудах ультразвуковых колебаний, при которых в диффракционной картине наблюдаются только спектры первого порядка, между освещённостью изображения ультразвукового поля, полученного по методу тёмного поля, и интенсивностью звука существует линейная зависимость [316, 317]. Измерение освещённости ультразвукового поля производят или с помощью фотоэлемента или же посредством фотографирования с последующим фотометрированием. Фотометрирование производят, сравнивая освещённость ультразвукового поля с освещённостью поля зрения, на которое наложен ступенчатый [c.93]

Согласно классической теории [1,132] поглощение звука в жидкости обусловлено потерями акустической энергии, вызванными вязкостью и теплопроводностью среды, в которой распространяется звук. Таким образом, для коэффициента 1Юглоид,еиия звука а можно написать [c.187]

В некоторых сравнительно редких случаях классическая теория позволяет правильно определить поглощение звука в жидкости. Как можно убедиться из рассмотрения рис. 109, теоретически рассчитанное значение коэффициента поглощения А в глицерине при различных температурах совпадает с наблюдаемым на опыте следует подчеркнуть, что в данном случае поглощение звука практически определяется вязкостью жидкости fl71j. [c.188]

Жидкость Температура °к Скорость звука м1сек Коэффициент поглощения а Теоретически ожидаемое значение [c.282]