v =√ (γrt/m)
Dove:
* V è la velocità del suono (in metri al secondo, m/s)
* γ è l'indice adiabatico (per aria, γ ≈ 1,4)
* r è la costante di gas ideale (8.314 J/mol · K)
* T è la temperatura in Kelvin (K)
* m è la massa molare d'aria (circa 0,029 kg/mol)
Spiegazione:
* indice adiabatico (γ): Ciò rappresenta il rapporto tra le riscaldamenti specifici a pressione costante e un volume costante. Per l'aria, è circa 1,4.
* Costante del gas ideale (R): Questa costante mette in relazione la pressione, il volume, la temperatura e il numero di moli di gas.
* Temperatura (T): La velocità del suono aumenta con la temperatura.
* massa molare (m): Questa è la massa di una mole di molecole d'aria.
Formula semplificata:
Per scopi pratici, è possibile utilizzare una formula semplificata:
v ≈ 331,5 + 0.6t
Dove:
* V è la velocità del suono (in metri al secondo, m/s)
* T è la temperatura in Celsius (° C)
Nota: Questa formula semplificata è valida per le temperature vicino a temperatura ambiente.
Esempio:
Per calcolare la velocità del suono in aria a 20 ° C:
Utilizzando la formula semplificata:
V ≈ 331,5 + 0,6 (20)
V ≈ 343,5 m/s