Ses dalgaları ısı üretebilir mi?
- Konbuyu başlatan Pilli Bebek
- Başlangıç tarihi
Çözüm
Evet, ses dalgaları ısı üretebilir. Aslında, ses dalgaları neredeyse her zaman seyahat ederken bir miktar ısı üretir ve emildiğinde neredeyse her zaman ısıya dönüşür. Ses ve ısı, atomların ve moleküllerin hareketinin makroskobik tanımlarıdır. Ses, atomların ve moleküllerin hızlı dalga desenlerindeki düzenli hareketidir. Isı, atomların ve moleküllerin düzensiz, rastgele hareketidir. Dolayısıyla sesi ısıya dönüştürmek için yapmanız gereken tek şey, atom ve moleküllerin düzenli hareketlerinin bir kısmını düzensiz harekete dönüştürmektir. Bu etki her zaman bir dereceye kadar gerçekleşir. Bu etki, ses dalgası ilerlerken düzensizliklerle karşılaştığında sıklıkla meydana gelir.
Örneğin havadaki toz parçacıkları, ses dalgasını oluşturan bazı hava moleküllerinin titreşim hareketine rastgele müdahale eden düzensizliklerdir. Toz parçacıkları düzenli hareketin bir kısmını bozar ve dolayısıyla sesin bir kısmını ısıya dönüştürür. Başka bir örnek olarak, bir nesnenin pürüzlü yüzeyi, ses dalgasının karşılaştığı bir düzensizlikler bütününü oluşturur. Bu nedenle ses dalgası pürüzlü bir yüzeye çarptığında hava moleküllerinin hareketi bir miktar karışır. Hava moleküllerinin zaten biraz düzensiz bir harekete sahip olduğunu unutmayın. Başka bir deyişle, sesin içinden geçtiği hava zaten bir miktar ısı içermektedir. Ses dalgasının bir kısmı ısıya dönüştüğünde hava moleküllerinin hareketi daha düzensiz hale gelir ve ısı miktarı artar.
Ses, akustik olarak emici malzemelerden geçerken atomların düzenli hareketi de daha düzensiz hale gelir. Hava kabarcıkları gibi bir dizi küçük düzensizliğin doğrudan malzemeye yerleştirilmesiyle malzemeler emici hale getirilebilir. Bu nedenle kumaş gibi yumuşak ve gözenekli malzemeler sesi ısıya dönüştürme konusunda iyidir. Ses, bir malzemenin içinde ısıya dönüştürüldüğünde "emildiği" veya "kaybolduğu" söylenir. Düzensizlikler olmasa bile, malzemeyi oluşturan atomlar ve moleküller birbirlerinin yanından düzgün bir şekilde kayamıyorsa, malzeme oldukça emici olabilir. Bu durumda, ses dalgasının düzenli titreşim hareketine katılmaya çalışan bir atom veya molekül, yan taraftaki komşu atom veya moleküllerin yanından kabaca kayar, öyle ki hareket aynı yönde devam etmek yerine yan yönlere sapar. ses dalgasının bir parçası olarak ileri yön. Bu nedenle sıralı hareket düzensiz hale gelir. Bunu tüm malzemelerin bir ölçüde sahip olduğu bir tür iç sürtünme olarak düşünebilirsiniz. Bu sayede ses enerjisinin bir kısmı termal enerjiye dönüştürülür. Tüm malzemeler, hatta hava bile, düzgün atomik/moleküler kaymaya karşı bir miktar dirence sahiptir ve bu nedenle bir miktar ses emicidir.
Özetle, ses dalgaları ilerledikçe her zaman bir miktar ısı üretirler ve malzemeler tarafından emildiğinde neredeyse her zaman tamamen ısıya dönüşürler. Ancak ses dalgalarının taşıdığı enerji miktarı çok küçüktür, dolayısıyla ürettikleri ısı miktarı da genellikle önemsizdir. Kısacası hoparlörlerinizin sesini artırmak, odanızı ısıtmaya çalışmanın berbat bir yoludur. Çorbanıza bağırmak gerçekten de onu ısıtır, ancak miktar fark edilemeyecek kadar küçüktür.
Örneğin havadaki toz parçacıkları, ses dalgasını oluşturan bazı hava moleküllerinin titreşim hareketine rastgele müdahale eden düzensizliklerdir. Toz parçacıkları düzenli hareketin bir kısmını bozar ve dolayısıyla sesin bir kısmını ısıya dönüştürür. Başka bir örnek olarak, bir nesnenin pürüzlü yüzeyi, ses dalgasının karşılaştığı bir düzensizlikler bütününü oluşturur. Bu nedenle ses dalgası pürüzlü bir yüzeye çarptığında hava moleküllerinin hareketi bir miktar karışır. Hava moleküllerinin zaten biraz düzensiz bir harekete sahip olduğunu unutmayın. Başka bir deyişle, sesin içinden geçtiği hava zaten bir miktar ısı içermektedir. Ses dalgasının bir kısmı ısıya dönüştüğünde hava moleküllerinin hareketi daha düzensiz hale gelir ve ısı miktarı artar.
Ses, akustik olarak emici malzemelerden geçerken atomların düzenli hareketi de daha düzensiz hale gelir. Hava kabarcıkları gibi bir dizi küçük düzensizliğin doğrudan malzemeye yerleştirilmesiyle malzemeler emici hale getirilebilir. Bu nedenle kumaş gibi yumuşak ve gözenekli malzemeler sesi ısıya dönüştürme konusunda iyidir. Ses, bir malzemenin içinde ısıya dönüştürüldüğünde "emildiği" veya "kaybolduğu" söylenir. Düzensizlikler olmasa bile, malzemeyi oluşturan atomlar ve moleküller birbirlerinin yanından düzgün bir şekilde kayamıyorsa, malzeme oldukça emici olabilir. Bu durumda, ses dalgasının düzenli titreşim hareketine katılmaya çalışan bir atom veya molekül, yan taraftaki komşu atom veya moleküllerin yanından kabaca kayar, öyle ki hareket aynı yönde devam etmek yerine yan yönlere sapar. ses dalgasının bir parçası olarak ileri yön. Bu nedenle sıralı hareket düzensiz hale gelir. Bunu tüm malzemelerin bir ölçüde sahip olduğu bir tür iç sürtünme olarak düşünebilirsiniz. Bu sayede ses enerjisinin bir kısmı termal enerjiye dönüştürülür. Tüm malzemeler, hatta hava bile, düzgün atomik/moleküler kaymaya karşı bir miktar dirence sahiptir ve bu nedenle bir miktar ses emicidir.
Özetle, ses dalgaları ilerledikçe her zaman bir miktar ısı üretirler ve malzemeler tarafından emildiğinde neredeyse her zaman tamamen ısıya dönüşürler. Ancak ses dalgalarının taşıdığı enerji miktarı çok küçüktür, dolayısıyla ürettikleri ısı miktarı da genellikle önemsizdir. Kısacası hoparlörlerinizin sesini artırmak, odanızı ısıtmaya çalışmanın berbat bir yoludur. Çorbanıza bağırmak gerçekten de onu ısıtır, ancak miktar fark edilemeyecek kadar küçüktür.