声速计算(空气中)
按 c ≈ 331.3 × √(1 + t/273.15) 算空气中声速,0 °C 为 331.3 m/s、20 °C 为 343.215 m/s;可切换线性近似 331.3 + 0.606t,并列出 −20 到 100 °C 的对照表与每摄氏度增量。
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声速结果
按干空气计算,湿度会略微提高声速。
输入温度后即可计算声速
声速: 0 · km/h: 0 · 每 °C 增量: 0
这个工具能做什么
- 超声波测距与液位计的温度修正:把传感器实测温度代入,得到真实的声速系数。
- 声学实验与作业核对:验证 0 °C 331.3 m/s、20 °C 343.2 m/s 这两个教科书值。
- 估算延迟:知道声速就能把毫秒折算成米,评估回声、延迟与音箱摆位。
示例
输入
20
输出
20 °C 时空气中的声速:343.214623 m/s 换算:1235.572642 km/h 公式(平方根式):331.3 × √(1 + t / 273.15) 每升高 1 °C 增加约:0.584892 m/s 常用温度对照:-20 °C = 318.940594 m/s、0 °C = 331.3 m/s、15 °C = 340.275081 m/s、20 °C = 343.214623 m/s、25 °C = 346.129201 m/s、30 °C = 349.019442 m/s、40 °C = 354.729283 m/s、100 °C = 387.224258 m/s
20 °C 时声速 343.216 m/s(≈ 1235.573 km/h),每升 1 °C 约增加 0.585 m/s(0 °C 处约 0.606 m/s)。
常见问题
为什么是 331.3 而不是 331.5?
331.3 m/s 是按理想气体公式 c = √(γRT/M) 用干空气的 γ = 1.4、R = 8.314、M = 0.0289645 kg/mol 算出的 0 °C 值(精确值约 331.3 m/s)。有些教材取 331.5 是早期测量值,两者差 0.06%,日常使用无所谓。
平方根式和线性近似差多少?
在 −20 °C 到 40 °C 内,线性式 331.3 + 0.606t 与平方根式的偏差小于 0.05%,也就是 0.2 m/s 以内。做实验报告要求精确值时用平方根式,工程现场用线性式更方便。
湿度会影响声速吗?
会,但影响很小:20 °C 时相对湿度从 0% 升到 100%,声速从 343.2 m/s 升到约 344.5 m/s(+0.4%)。本工具按干空气计算,所以是偏低的下限值。
温度低于 −273.15 °C 会怎样?
直接报错。绝对零度是热力学下限,公式里 √(1 + t/273.15) 的根号内会变成负数,物理上也没有意义。
声速在固体和液体里是多少?
水约 1480 m/s(20 °C)、钢约 5900 m/s、铝约 6300 m/s,都比空气快得多。本工具只算空气,其他介质请查材料手册。
关键词:声速计算speed of sound空气声速343 m/s超声波测距温度修正声速公式acoustic velocity