v =√ (γRT/m)
Där:
* v är ljudhastigheten (m/s)
* y är det adiabatiska luftindexet (ungefär 1,4)
* r är den perfekta gaskonstanten (8.314 J/mol · k)
* t är luftens temperatur i Kelvin (K)
* m är den molmassan av luft (ungefär 0,029 kg/mol)
Här är en steg-för-steg förklaring:
1. Konvertera temperaturen till Kelvin: Om temperaturen ges i Celsius, tillsätt 273.15 för att få temperaturen i Kelvin.
2. Anslut värdena: Ersätt värdena på y, r, t och m i formeln.
3. Beräkna hastigheten: Utvärdera uttrycket för att få ljudhastigheten i meter per sekund.
Exempel:
Låt oss säga luftens temperatur är 20 ° C.
1. Konvertera till Kelvin: 20 ° C + 273,15 =293,15 K
2. Anslut värden: V =√ (1,4 * 8.314 J/mol · K * 293.15 K/0,029 kg/mol)
3. Beräkna hastighet: v ≈ 343,2 m/s
Obs:
* Formeln antar att luften är torr och vid standard atmosfärstryck.
* Ljudets hastighet ökar med temperaturen.
* Denna formel ger en bra tillnärmning för ljudhastigheten i luften, men den kanske inte är korrekt under alla förhållanden.
Andra faktorer som kan påverka ljudhastigheten:
* fuktighet: Högre luftfuktighet ökar ljudets hastighet.
* vind: Vind kan påverka den uppenbara hastigheten för ljudet, vilket gör att den verkar snabbare eller långsammare beroende på vindens riktning.
* höjd: Ljudets hastighet minskar med höjden på grund av lägre lufttäthet.
