Absorptionskoeffizient Wasser in Abhängigkeit zur Frequenz und Schallintensität

Aufrufe: 868     Aktiv: 18.03.2021 um 19:27
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Folgende Frage beschäftigt mich: Wasser dämpft die eindringende Schallintensität einer ebenen Welle von I = 3,5000 · 10–6 W/m2 auf I = 3,4994 · 10–6 W/m2 bei 2 kHz auf einer Strecke von 5000 m ab.

  • a)

    Berechnen Sie den Absorptionskoeffizienten α in s2/km Einheit.

  • b)

    Nach welcher Strecke ist die Intensität auf den halben Wert abgefallen?



    Für a gilt aus meiner Sicht: Absorptionskoeffizienten für Wasser 8,5

    \( \alpha = 8,5 * 10^{-15}*(2000)^{2}= 0,000000034 \) 

    Für b gilt aus meiner Sicht: \( \ e^{-\alpha x} = 0,5 \) 
    also \( ln(0,5)/-0,000000034 = -20386681.78m = 20386km \) 

    kann das in etwa hinkommen. Ich bin gerade etwas verzweifelt... In meinem Skript wird der Wert für den Absorptionskoeffizienten von 8.5 für Wasser angegeben. Nebenbei wird die Formel für "Flüssigkeitten" \( \alpha * f^{-2} *10^{15} s^2 *m^2\) angegeben. Darunter eben die 8.5 für Wasser. Es wird aber leider nicht ersichtlich, wie man auf die 8,5 kommt und ich habe im Internet auch nichts brauchbares für mich gefunden. 

    Danke vielmals an denjenigen, der das kurz erläutern könnte. 

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1 Antwort
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Hallo,

ich glaube, ich kann dir helfen: Eigentlich gehört diese Frage aber in das PhysikPortal. Hier schaue ich seltener nach.

Also: Deine Lösung kann nicht stimmen, da deine Einheiten nicht passen. Und du hast von einer Formel geschreiben, ohne eine Formel hinzuschreiben. Da steht ja nirgends ein XY = blablabla... das "GLEICH" fehtl.

1) Mein Tipp: Dein Ansatz aus b) ist genau richtig. Nimm diesen Ansatz mit den bekannten Größen (I(0); I(5000), 5000m) und setzte das ein. Dann ist die einzige Unbekannte dein Absorptionskoeefizient \( \alpha \). Löse nach ihm auf und fertig.

2) Deine Lösung bei b) ist genau richtig. So geht das.

Ich vermute, die Frequenz benötigt man gar nicht! Mit der Frequenz berechnet man den Extinktionskoeffizienten.

Ich hoffe, ich konnte dir helfen.

Viele Grüße, Max Metelmann

P.S. Für weitere Physikfragen schau doch mal bei YouTube: "Physik mit c" !!!
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Hallo, herzlichen Dank für die Erklärung und Erläuterung. Die Formel ist angegeben mit \( \alpha=const. * f^2 \)
Darunter wird die Tabelle angegeben mit einer Tabelle beschriftet mit "Absorptionskoeffizient α für klassische Absorption für Flüssigkeiten" = \( \alpha * f^2 * 10^{15} * s^2 m^{-1} \) -> für Wasser 8,5 für Benzol bspw. 8,66 ... angegeben
Deshalb habe ich für die Rechnung zu Punkt 1a auch den Absorpitonskoeefizienten 8,5 angegeben. Die Angaben für die Schallintensität wird erst für Aufgabe d benötigt, das sollte für die obenstehende Rechnung also keine Rolle spielen. Ich verstehe aber leider auch nicht, wie sich die 8,5 aus der Tabelle berechnen und finde dazu im Internet keinen Ansatz der darauf zielt.   ─   gschiwo 18.03.2021 um 11:22
Poste mal diese Tabelle. Würde mich interessieren. Aber dein Weg war ansonsten der Weg der Wahl. Alles andere würde mich überraschen.   ─   max.metelmann 18.03.2021 um 19:27

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