声音在理想气体中的传播速度计算公式如下:
v = (k p / ρ)1/2= (k R T)1/2
式中,v为声音传播速度,m/s;k为气体的绝热指数,对于空气一般取1.4;p为气压,Pa;R为气体常数,对于空气R=287.05,J/(kg·K);T为绝对温度,K。
因此,在0℃环境下,空气中声音的传播速度为:
v=(1.4*287.05*273.15)1/2=331.3 m/s
声音在不同温度、不同相对湿度的空气中的传播速度:
温度 音速 (m/s)
相对湿度(%)
10 20 30 40 50 60 70 80 90
0 331.5 331.5 331.5 331.6 331.6 331.6 331.7 331.7 331.7
5 334.5 334.6 334.6 334.7 334.7 334.7 334.8 334.8 334.9
10 337.5 337.6 337.7 337.7 337.8 337.9 337.9 338.0 338.0
15 340.5 340.6 340.7 340.8 340.9 341.0 341.1 341.2 341.2
20 343.5 343.6 343.7 343.9 344.0 344.1 344.2 344.4 344.5
25 346.4 346.6 346.8 347.0 347.1 347.3 347.5 347.6 347.8
30 349.4 349.6 349.9 350.1 350.3 350.5 350.8 351.0 351.2
相对湿度(%)
10 20 30 40 50 60 70 80 90
0 331.5 331.5 331.5 331.6 331.6 331.6 331.7 331.7 331.7
5 334.5 334.6 334.6 334.7 334.7 334.7 334.8 334.8 334.9
10 337.5 337.6 337.7 337.7 337.8 337.9 337.9 338.0 338.0
15 340.5 340.6 340.7 340.8 340.9 341.0 341.1 341.2 341.2
20 343.5 343.6 343.7 343.9 344.0 344.1 344.2 344.4 344.5
25 346.4 346.6 346.8 347.0 347.1 347.3 347.5 347.6 347.8
30 349.4 349.6 349.9 350.1 350.3 350.5 350.8 351.0 351.2
参考资料:
[1]Engineeringtoolbox:http://www.engineeringtoolbox.com/
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