Utilizando o Calculador Etelj Velocidade do Som no Ar

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Gabriella Teves Fagundes
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1 Utilizand Calculadr telj Velcidade d Sm n Ar Hmer Sette ste utilitári permite cálcul da velcidade de prpagaçã d sm n ar C, em funçã da temperatura d ar, da umidade relativa d ar e da pressã atmsférica n lcal. Além da velcidade d sm calculadr infrma também s valres da densidade d ar, da impedância característica d ar e d prdut C. N R A A S A Í A Variáveis Unidades Variáveis Unidades emperatura d Ar Graus Centigrads Velcidade d Sm n Ar C m/s Umidade Relativa d Ar % ensidade d Ar Kg / m Pressã Atmsférica milibares Impedância Característica d Ar C Variáveis d Calculadr telj Velcidade d Sm n Ar Kg / m s C N /m ela de Abertura d Calculadr telj Velcidade d Sm n Ar.

Além da velcidade d sm calculadr infrma também s valres da densidade d ar, da impedância característica d ar e d prdut C.

2 xempl de Utilizaçã xempl de utilizaçã d Calculadr telj de Velcidade d Sm n Ar. Aplicações xistem muitas situações práticas nde é necessári saber valr da velcidade d sm e da densidade d ar, para pderms calcular que desejams cm precisã. Abaix tems alguns exempls diss nde serã cnsiderads s valres mstrads na abela para 0 C, 0 % de UR e 0 mb: Cálcul da eficiência de referência de um falante em funçã ds parâmetrs tradicinais. L S L,58 S 4 L S O 5,570 C R ms 50,44 R ms R ms Cálcul da eficiência de referência de um falante em funçã ds parâmetrs de hiele-small. 4 FS Vas 4 FS Vas 9 F Vas O 9, 40 S C Qes 50, 44 Qes Qes Cálcul d vlume equivalente d falante, em metrs cúbics. Vas C S Cms 459, 55S Cms 4 Cálcul d temp de reverberaçã segund Sabine 4 Lg N 0 V 4, 06 V V R60 0,577 C S 50,44 S S

Abaix tems alguns exempls diss nde serã cnsiderads s valres mstrads na abela para 0 C, 0 % de UR e 0 mb: Cálcul da eficiência de referência de um falante em funçã ds parâmetrs tradicinais.

3 Fundaments eórics das as equações utilizadas n sftware d Calculadr telj Velcidade d Sm n Ar fram btidas n artig O ei Ambiente Acústic, de autria de Hmer Sette, dispnível em u Recmendams as interessads que desejarem aprfundar-se n assunt que cnsultem. Ar Sec Cm base n citad trabalh vams, inicialmente, enfcar prdut C, u seja, a densidade d ar vezes quadrad da velcidade d sm n ar, n cas d ar sec, u seja, cm 0 % de umidade relativa e, para iss, reprduzims abaix as equações 0.4 e 0.5. Cm densidade é igual à massa/vlume, cnsiderand-se vlume V, cupad pr uma massa, crrespndente a um ml d gás, terems: r =. V PV A velcidade de prpagaçã d sm n ar sec é dada pr C nde γ é cciente Cp, u seja a Cv razã entre calr específic de um gás à pressã cnstante (Cp) e a vlume cnstante (Cv), valend 7, 4 5 para ar sec, send P a pressã atmsférica. Assim, prdut C será igual a P V P,4 P nde vems que, para cas d ar sec, nã V existe dependência da temperatura, apenas da pressã atmsférica. Pr esse mtiv parâmetr Vas ds altfalantes, dad pr C S Cms,4 P S Cms varia diretamente cm a pressã atmsférica, e depende da altitude d lugar da mediçã. Utilizand s resultads acima pderems crrigir valr d Vas, btid n catálg d fabricante, de md a adequá-l a lcal nde se encntra. Para iss basta seguir prcediment abaix, nde Vas crrespnde a valr de catálg, medid cm uma pressã atmsférica P, send P a pressã n nv Vas P P lcal: Vas, 4PS Cms ; Vas, 4PS Cms ; Vas Vas. Vas P P xempl: se falante fi medid a nível d mar, u seja, cm P altitude, nde P 9 mb, nv valr de Vas será dad pr: 0 mb e estiver send avaliad a 900 m de P 9 Vas Vas Vas 0, 9Vas, u seja, P 0 basta multiplicar pr 0,9 valr riginal d Vas para crrigi-l cm relaçã à nva altitude. O mesm resultad pde ser encntrad utilizand s dads dispníveis na abela : Vas C C 6000 Vas Vas Vas 0,888 Vas 0, 9Vas Vas C C 480 Velcidade d Sm x Pressã Atmsférica Outr fat imprtante é a independência da velcidade de prpagaçã d sm, n ar sec, cm relaçã à pressã atmsférica, que pde ser demnstrad cmbinand as equações 0.4 e 0.5 : V P C P P Supnd ar um gás perfeit, segund a lei ds gases, tems P Lg, P R R C R nde a única variável é a temperatura em Kelvin.

Ar Sec Cm base n citad trabalh vams, inicialmente, enfcar prdut C, u seja, a densidade d ar vezes quadrad da velcidade d sm n ar, n cas d ar sec, u seja, cm 0 % de umidade relativa e, para iss,

4 Variáveis de ntrada Variáveis de Saída emperatura Umidade Pressã C C O C % mb m/s Kg / m Kg / m s C N/m ,0,64 406, ,4,46 40, ,7,06 57, ,0,04 6, ,7,7 99, ,0,096 9, ,0 0,970 48, ,7,00 55, abela - Valres btids utilizand Calculadr telj Velcidade d Sm n Ar R = Cnstante ds gases perfeits = 8.4, J Kg Kml Kelvin = Pes mlecular d ar sec = 8,97 (adimensinal) ; Kelvin 7,5 C R, 48.4,, 48.4,,4 8.4,7,5 C C 7,5 C 8, 97 8, 97 8, 97 7,5 Fazend, 4 8.4, 7,5 0 C CO,9 m/s C 8,97 C C C O C 7,5 Onde vems que a velcidade de prpagaçã d sm, n ar sec, só depende da temperatura, nã send influenciada pela pressã atmsférica, que pde ser cnfirmad na abela. Alem diss pdems cnstatar que a velcidade aumenta cm a temperatura. Ar Úmid A umidade relativa d ar é cciente entre a quantidade de água existente n ar, em determinada cndiçã de temperatura e pressã, e máxim que pderia existir naquelas cndições.

gases perfeits = 8.4, J Kg Kml Kelvin = Pes mlecular d ar sec = 8,97 (adimensinal) ; Kelvin 7,5 C R, 48.4,, 48.4,,4 8.4,7,5 C C 7,5 C 8, 97 8, 97 8, 97 7,5 Fazend, 4 8.

5 Um índice de 80% para a umidade relativa d ar nã significa que 80% d vlume d ar está send cupad pela água na frma de vapr. Indica que ar cntem 80% d máxim que pderia cmprtar em vapr d'água, naquelas cndições. A umidade d ar mdifica a velcidade d sm, em virtude da alteraçã que prvca n cciente /. N cas d ar úmid pdems bservar, na abela, que a velcidade de prpagaçã n ar, além da frte dependência da temperatura, sfrerá pequena influencia da umidade e utra menr ainda cm a pressã atmsférica. Um fat que cstuma surpreender, e que pde ser cnstatad nas células cinza da abela, é a diminuiçã da densidade d ar cm aument da umidade. Ist acntece prque a massa mlecular da água é menr que a d ar. Aplicaçã: Utilizand s valres mstrads na abela vams calcular ceficiente de crreçã a ser aplicad n Vas infrmad pel fabricante, btid cm 0 C, 00 % de UR e 0 mb, para adequá-l a nvas cndições atmsféricas: 40 C, 00 % de UR e 900 mb. Vas C C 549 Vas Vas Vas 0,886 Vas 0, 9Vas Vas 4485 C C A crreçã fi praticamente igual à anterir, btida para ar sec. Hmer Sette é Gerente de Prjets da telj. Pedr Henrique é Gerente de Sistemas de Infrmaçã da telj. ste calculadr fi desenvlvid pr Pedr Henrique Pereira utilizand as linguagens PHP, JQURY, CSS e Java Script a partir das equações e d fluxgrama frnecids pel Prf. Hmer Sette. Os Autres e a telj esperam que esta iniciativa seja útil a tda a cmunidade d áudi.

N cas d ar úmid pdems bservar, na abela, que a velcidade de prpagaçã n ar, além da frte dependência da temperatura, sfrerá pequena influencia da umidade e utra menr ainda cm a pressã atmsférica.

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