声速是弱压力扰动在介质中的传播速度,其大小根据介质的性质和状态而变化。在 1 个标准大气压和 15°C 下,空气中的声速约为 340 m/s。

 

声波在弹性介质中的传播速度为声速,符号为c,单位为m/s:c=λf

式中,f为振动频率,即每秒振动的次数,Hz:λ为波长,m。

 

由于气体中没有剪切弹性,只有体积弹性,所以气体的传播形式只能是纵波。也就是说,在声波的扰动下,气体介质中的粒子在各自的平衡位置附近振动,形成密集和稀疏的连续传输过程。同时,质点的运动方向与波的传播方向相同。一般来说,任何情况下气体的声速表达式都是相当复杂的。其表达式与气体的相对分子质量、比热容、物性方程有关,这里不再介绍。在一般问题中,经常使用理想气体的声速公式。

 

可以证明,理想气体中的声速为: c=(rp/p)0.5 式中,r绝热系数等于定压热容与定压热容之比; p为气体压力,Pa; ρ为密度,kg/m3。

 

不同介质中的传播速度

真空0m/s(即不能传输);

空气(15℃)340m/s;

空气(25℃)346m/s;

软木塞500m/s;

煤油(25℃)1324m/s;

蒸馏水(25℃)1497m/s;

海水(25℃)1531m/s;

铜(棒)3750m/s;

大理石3810m/s;

铝(棒)5000m/s;

铁(杆)5200m/s;