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気体の違いと振動の速さ
空気中だと音、つまり空気の振動は約３４０ｍ/ｓで伝わりますが例えばヘイウムだと約１０００ｍ/ｓで伝わります。 なぜ気体の違いでその気体の振動の伝わる速さが違うのでしょうか？
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音と言うものは、振動です。ってことは、振動するものがあって初めて伝わります。 真空状態のときは、音は伝わりません。だって、音（振動）を伝えるものがないのですから・・・。 この音を伝えるものを「媒質」って言います。 この媒質が問題です。空気の主成分は窒素です。この窒素が振動して音を伝えます。 周期律表を見てください。窒素よりヘリウムの方が原子番号が小さいですね。ってことは、ヘリウムの方が軽いって事です。 つまり、振動を伝えやすい！ってことは、音の伝わる速さが速いのです。
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- abyssinian
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音速は、NO2のリンク先の17ページにあるように、 a = √(K/ρ) が本質です。これは、楽器の弦の音√(バネの強さ/質量)や、光の速度√(k/μ),k=1/ε などと同じ根拠に基づいた普遍的な形での定義です。 ヘリウムガスが軽いという事実から、密度が小さいことは直感的に分かると思うので、NO2の説明が正しいです。 密度ρを否定してるNO3の説明は、理想気体（の初等式）で近似するとρが「見かけ上無くなる」ことを誤解してるのでしょう。 気体では密度と分子量と温度は不可分です。 熱力入門の本で、質点の運動量モデルで解説してるのがあるが、あくまで統計力学のイントロを延長してるだけなのだから、適用には限界があります。
- tocoche
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空気の分子よりヘリウムの分子のほうが軽いのですが、同一温度条件ならば分子１個あたりの運動エネルギーは同じなので、分子の速度は分子の質量の平方根に反比例します。（ｖ∝√（Ｔ／ｍ）） 音速は分子の速度に比例します。（N0.2の回答で「密度」と書いてあるのはおしい。密度は気圧の影響を受けるけれど、音速は影響を受けないから）
- tadamaru2004
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「速度は，密度の平方根の逆数に比例する」と説明されています。 http://www.toyama-mpu.ac.jp/la/physics/mch9.pdf （.pdf画面で，ページ数が多いので「音波」で検索して出てくる14の答えの中から，５番目の「密度」をクリックしてください。計算式が出てきます） 下記は実測値ですが，計算値とよく合っています。（相対的に・・・） ヘリウム ９７２．９m/s （０℃） 水 素 １２６１．０m/s （０℃） チッ素 ３３７．０m/s （０℃） 空 気 ３３１．５m/s （０℃ http://www.hatena.ne.jp/1088943320
