Äänen nopeus ilmassa on noin 343 metriä sekunnissa eli 1 235 km/h (20 °C) taajuudesta riippumatta. Äänen nopeus vaihtelee kaikissa olomuodoissa materiaalista riippuen. Levymäisillä rakenteilla äänen nopeus riippuu taajuudesta.
Seuraavassa äänen nopeuksia (m/s) joissakin materiaaleissa lämpötilassa 20 °C, ellei toisin mainita: beryllium: 12 550 rauta: 5 120 alumiini: 5 080 graniitti: 4 000 lasi: 4 000–5 000 betoni: 4 300 tiili: 3 650 puu: 3 500 jää (−4° C): 3 280 vesi (l): 1 403–1 543 korkki: 500 ilma: 343MAOL taulukot, 2012, s. 91. Äänen nopeus ilmassa on suoraan verrannollinen lämpötilaan; se kasvaa noin 0,6 m/s celsiusastetta kohden.Hertsi, sentti ja desibeli. Akustiikan perusteet. Sibelius-akatemia.
Äänen nopeus riippuu muun muassa lämpötilasta. Äänen nopeus on lämpöliikkeen nopeus kappaleessa. Jos jokin aalto etenee kappaleesta ääntä nopeammin, se on iskuaalto. Meressä äänen nopeus on riippuvainen paineesta, lämpötilasta ja suolaisuudesta.
Äänen nopeus kaasussa
Äänen nopeuden yhtälö on , jossa on adiabaattinen vakio, kaasun paine ja kaasun tiheys.
Ideaalikaasulle: , jossa on kaasuvakio (287,05 J/(kg·K) ilmalle, jonka moolimassa on noin 29Kemian opetuksen keskus), yleinen kaasuvakio on 8,314472 J · K−1 · mol−1, adiabaattinen vakio (ilmalle 1,402), joskus käytetään merkintää , ja lämpötila kelvineinä.
Ideaalikaasun molekyylien keskinopeus
Äänen nopeus kaasussa on sama kuin ideaalikaasun molekyylien keskinopeus. Ideaalisen kaasumolekyylin keskinopeus voidaan laskea seuraavasti: , jossa on Boltzmannin vakio, keskilämpötila kelvineissä ja kaasumolekyylin keskimääräinen massa.
Kaavasta voidaan kehittää likiarvo molekyylimassan funktiona: , jossa on molekyylimassa. Esimerkiksi vedylle se on 1,008.
Usein kirjoitetaan , jossa nopeus on yksikössä m/s, lämpötila kelvineinä ja on molekyylimassa. Todennäköisimmät kaasuhiukkasten nopeudet ovat 81,6 % tästä ja keskimääräiset nopeudet 92,1 % tästä. Kaasuhiukkasten nopeusjakauma riippuu Maxwellin–Boltzmannin nopeusjakaumasta.
Lähteet
Luokka:Akustiikka Luokka:Nopeusyksiköt Luokka:Seulonnan keskeiset artikkelit