Enunciado

Deduza a Equação (16.9) a partir das equações que a precedem.

Passo 1

Bom, a equação 16.9 é:

B = γ P 0

Para chegarmos nela, primeiro precisaremos da equação de velocidade de uma onda longitudinal em um gás:

v = γ R T M

E da equação de velocidade de uma onda longitudinal em um fluido:

v = B ρ

Passo 2

Vamos mexer um pouco na primeira equação, elevando ela ao quadrado fica o seguinte:

v 2 = γ R T M

E considerando a equação de um gás ideal:

P V = n R T

Podemos reescrever n , que é o número de moles, em termos da razão entre a massa do gás e a massa molar:

n = m M

Substituindo na equação do gás ideal, fica:

P V = m R T M

Passando m para o lado esquerdo:

P V m = R T M

Podemos substituir R T M lá na equação do início desse passo:

v 2 = γ P V m

Passo 3

Por fim, passamos o V dividindo e o m multiplicando para o outro lado:

v 2 m V = γ P

Como

ρ = m V

Ficamos com:

v 2 ρ = γ P

E pela última equação do Passo 1:

B = v 2 ρ

Então:

B = γ P

Como a pressão que estamos usando é a pressão de equilíbrio, a gente substitui o P pelo P 0 por convenção:

B = γ P 0

E deduzimos a equação que o enunciado pede.

Resposta

Ei, a resposta está no passo a passo :)

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