聲速為什麼與溫度有關?

General 更新 2024-12-28

聲音傳播的速度為什麼與溫度有關有什麼關係，為什麼

聲速與溫度有關。一般情況下，溫度增加，聲速會增大。

在空氣中，在常年溫度變化範圍內，溫度每升高一度，聲速大約增加 0.6 米/秒。

v = v0 + 0.6t

其中 v0 = 331 米/秒，是空氣中 0℃ 時的聲速。

上面的公式，叫經驗公式。

為什麼溫度越高，聲速越大

研究表明，聲音的傳播速度與溫度是成正比的,所以溫度越高，聲速越大。

聲音的傳播速度一般來說只跟介質有關,相同的介質在不同的條件下傳播速度會有一些不同,但這都是科學研究的成果,也不必細究,下面有具體說聲音與氣溫的關係.

聲音是發聲體以聲波的形式所進行的能量傳播。一般來說，聲音傳播的距離大或是速度慢，能量消耗就大，倘若聲波的能量全部消耗在傳播途中或是聲波改變方向，人的耳朵就聽不到聲音了。而聲音傳播的速度與彈性介質的種類和狀況關係極大，通常說的聲速每秒340米，其傳播介質是15℃的標準空氣。事實上，我們身邊的空氣是不可能“標準”的，它的狀況與各種氣象要素的組合（也就是天氣的狀況）密不可分。

研究表明，聲音的傳播速度與溫度是成正比的，在近地層中，當氣溫隨高度增加而降低時，聲音的傳播速度隨高度增加而減小，聲音的射線就會向上彎曲（俗稱“聲音起飛了”）；反之，當氣溫隨高度增加而升高，聲音的傳播速度就會隨高度增加而增加，聲波射線呈向下彎曲狀，給人的聽覺就是“聲音在下沉”。

在陰雨天氣的白天，空氣溫度相對較低，越靠近地面，空氣溫度越高，聲音的射線向空中彎曲，因而地面上的人就不容易聽到遠處的聲音。在天氣晴朗時的傍晚，太陽落山以後，地面熱量開始向空中輻射，使得在一定範圍內，空氣溫度隨著高度增高而上升，聲音射線向下方彎曲，聲能多半沿地面傳播，能量損失小，人耳便容易聽到聲音，我國民間總結出的“火車叫得響，天氣準是好”，便和這一規律不謀而合。基層氣象工作者還把夏日傍晚的雷聲大小，作為天氣預報的輔助指標。

夏秋季節的中午，下墊面受熱升溫，裸地最高溫度可達60℃以上，水泥、柏油路面的溫度更高，相比之下，空氣溫度就顯得較低（氣溫一般是不會超過40℃的）。所以在夏季的中午，四周環境顯得非常靜謐，是午休的好時機。而到了消暑納涼的夜晚，地面早已冷卻，空氣溫度降幅較小，聲波向下彎射，所以四周聲音聽得較清晰，尤其在下墊面多為泥土的鄉村，傳聲效果更為明朗。