v =√ (γrt / m)

où:

* v est la vitesse du son (en mètres par seconde, m / s)

* γ est l'indice adiabatique (pour l'air, γ ≈ 1,4)

* r est la constante de gaz idéale (8.314 J / mol · k)

* t est la température à Kelvin (K)

* m est la masse molaire de l'air (environ 0,029 kg / mol)

Explication:

* Index adiabatique (γ): Cela représente le rapport des chaleurs spécifiques à une pression constante et à un volume constant. Pour l'air, c'est environ 1,4.

* constante de gaz idéale (r): Cette constante relie la pression, le volume, la température et le nombre de moles de gaz.

* température (t): La vitesse du son augmente avec la température.

* masse molaire (m): Il s'agit de la masse d'une mole de molécules d'air.

Formule simplifiée:

À des fins pratiques, une formule simplifiée peut être utilisée:

v ≈ 331,5 + 0,6t

où:

* v est la vitesse du son (en mètres par seconde, m / s)

* t est la température dans Celsius (° C)

Remarque: Cette formule simplifiée est valable pour les températures près de la température ambiante.

Exemple:

Pour calculer la vitesse du son dans l'air à 20 ° C:

Utilisation de la formule simplifiée:

v ≈ 331,5 + 0,6 (20)

v ≈ 343,5 m / s