音速的公式和計算方法因介質和條件的不同而有所區別。以下是一些常見的音速計算公式:
對於空氣,在標準大氣壓(101.325 kPa)和15℃條件下,音速約為340 m/s。音速與溫度的關係可以表示為v=331.3+0.606t,其中v是音速(單位:m/s),t是溫度(單位:℃)。這個公式適用於氣溫在-15℃到+50℃之間的情況。
對於理想氣體,且遠離液態工作點時,聲速c可以用公式c=√KRT來表示,其中K是定壓比熱與定容比熱之比(對於雙原子氣體如空氣,K=1.4),R是氣體常數(空氣為287J/(kg·K)),T是絕對溫度(單位:K)。
在更一般的情境下,聲速c可以通過公式c=√Kρ]來計算,這裡的K是[體積彈性模量,ρ是介質的密度。
還有一個考慮溫度影響的經驗公式,V=331.45×√(1+T/273),其中V是在T℃時的音速(單位:米/秒),T是已知溫度的熱力學值,例如25℃應表示為25+273.15=298.15。