Билет 6.

1.Лучистый теплообмен.

2.Скорость, частота звука и длина звуковых волн.

1.Тепловое излучение- перенос теплоты посредством электромагнитного поля с двойным возможным превращением теплоты в энергию поля и наоборот. Излучение всех тел зависит от температуры. С изменением температуры тела его энергия излучения увеличивается ,т.к. увеличивается внутренняя энергия тела.

При лучистом теплообмене энергия излучения других тел, попадая на поверхность рассматриваемого тела извне, частично поглощается, частично отражается, а часть его проходит сквозь тела.

Тела которые поглощают всю падающую на них энергию, называются абсолютно черными. Тела в одинаковой степени поглощающие падающие лучи всех длин волн при любых температурах, называются серыми. Реальные тела приближенно считать серыми.

2.Длина звуковых волн. Длина звуковых волн определяется по формуле (1.1). Самый низкочастотный звук, учитываемый в строительстве, частотой 100 Гц имеет в воздухе длину звуковой волны  = 343,8/100 = 3,4 м (скорость воздуха принята при температуре 20С). При повышении частоты длина звуковой волны уменьшается, достигая при 3200 Гц 0,11 м. При распространении звука в строительных конструкциях длина его волны увеличивается. Например, длина продольной звуковой волны с частотой 100 Гц в кирпичной стене составляет  = 3100 / 100 = 31 м.

Таким образом, в отличие от длины волн световых и тепловых лучей, имеющих малые размеры,  звука достигает значительных величин.

Скорость распространения звука. На открытом пространстве распространяется бегущая звуковая волна. При наличии препятствия возникают и отраженные волны. Звуковые волны можно экранировать, фокусировать и направлять в определенную сторону так же, как и световые лучи от какого-либо источника.

Скорость распространения звуковых волн зависит от упругих свойств материальной среды, в которой они распространяются. В газах скорость распространения звука значительно ниже, чем в твердых телах (табл.1.2 и 1.3). Скорость звука в газах зависит и от температуры среды (табл. 1.3).

Скорость звука в газе (воздухе) определяется по формуле 3:

с = , (1.2)

где  - отношение удельных теплоемкостей газа при постоянных давлении и объеме (для воздуха  = 1,41);

Р – разность между атмосферным давлением и давлением в данной точке звукового поля (звуковое давление ), Па;

₀ – плотность газа (воздуха) при статическом давлении, кг/м³.

Тон, частота, октава. Тоном называют звук, который представляет регулярное колебание с постоянным или закономерно изменяющимися во времени амплитудой и частотой. Амплитуда колебания – это наибольшая величина смещения частицы материи по отношению к ее положению в состоянии покоя (рис. 1.1). Высота тона определяется числом полных циклов звуковых колебаний. Это число носит название частоты f и определяется в герцах (Гц).

Тон, характеризуемый большим числом колебаний за единицу времени, воспринимается как высокий (высокочастотный звук). Низкие тона характеризуются меньшим числом колебаний (низкочастотный звук).

Для оценки высоты звука весь диапазон тонов, воспринимаемых слуховым аппаратом, разделен на интервалы, называемые октавами. Октава – это интервал высот тона, в котором отношение крайних частот, например f₂/f₁ , равно двум (табл. 1.1). Для третьеоктавной полосы f₂/f₁ = 1.26. В качестве частоты, характеризующей полосу в целом, берется среднегеометрическая частота . Стандартизированные среднегеометрические частоты октавных полос: 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 и 16000 Гц.

Частотный диапазон шумов, учитываемых в строительстве колеблется от 100 до 3150 Гц.