本計算器的功能
本計算器給出大氣壓下純水（蒸餾水）中的聲速隨溫度變化的數值。輸入介於 0 °C 至 95 °C（32–203 °F）之間的溫度，它會回傳以公尺每秒表示的聲速，並同時換算為公里每小時、英尺每秒與英里每小時。
計算採用 W. Marczak 於 1997 年在 Journal of the Acoustical Society of America 上發表的五次多項式，這是一個廣泛使用的參考關聯式，擬合自純水聲速的高精度實驗測量數據。在其宣稱的 0–95 °C 有效範圍內，它與底層實驗數據的偏差遠小於 0.1 m/s。作為參考，聲音在 20 °C 的水中傳播速度約為 1,482.4 m/s，在 25 °C 時約為 1,496.7 m/s。
使用方法
- 在第一個欄位中輸入水溫。
- 選擇溫度單位：攝氏度（°C）或華氏度（°F）。華氏度輸入會先換算為攝氏度，再代入關聯式。
- 按下「計算」。主要結果是以公尺每秒表示的聲速；下方的表格以 km/h、ft/s 與 mph 顯示同一速度。
請留意以下假設：此關聯式適用於大氣壓下的純水。它不適用於海水（鹽度會提高聲速），也不適用於壓力起作用的深水條件，且溫度必須維持在 0–95 °C 範圍內。
公式說明
計算器計算 Marczak（1997）的五次多項式，其中 c 為以 m/s 表示的聲速，T 為以 °C 表示的水溫：
$$c(T) = 1402.385 + 5.038813\,T - 5.799136 \times 10^{-2}\,T^{2} + 3.287156 \times 10^{-4}\,T^{3} - 1.398845 \times 10^{-6}\,T^{4} + 2.787860 \times 10^{-9}\,T^{5}$$來源：W. Marczak, “Water as a standard in the measurements of speed of sound in liquids”, Journal of the Acoustical Society of America, 102(5), 2776–2779 (1997)。有效範圍：大氣壓下 0 ≤ T ≤ 95 °C。
此曲線並非單調：聲速從 0 °C 時的約 1,402.4 m/s 上升，在 74 °C 附近達到約 1,555 m/s 的最大值，隨後隨著溫度接近 95 °C 而略微下降。
計算範例
25 °C 時純水中的聲速是多少？將 T = 25 代入多項式，逐項計算：
- 常數項：1402.385
- 5.038813 × 25 = +125.970325
- 5.799136 × 10−2 × 25² = 0.05799136 × 625 = −36.244600
- 3.287156 × 10−4 × 25³ = 0.0003287156 × 15,625 = +5.136181
- 1.398845 × 10−6 × 25⁴ = 0.000001398845 × 390,625 = −0.546424
- 2.787860 × 10−9 × 25⁵ = 0.00000000278786 × 9,765,625 = +0.027225
因此在 25 °C 時，聲音在純水中的傳播速度約為 1,496.73 m/s — 大約相當於 5,388 km/h 或 3,348 mph。
常見問題
為什麼聲音在水中比在空氣中傳播得更快？ 流體中的聲速等於體積模量除以密度後的平方根。水的可壓縮性遠低於空氣，這種剛性的作用超過了它較高的密度，因此聲音在水中的傳播速度約為空氣中的 4.3 倍 — 在 20 °C 時水中約為 1,482 m/s，而空氣中約為 343 m/s。
水中聲速總是隨溫度升高而增大嗎？ 不是。與大多數液體不同的是，它從 0 °C 時的約 1,402.4 m/s 上升到 74 °C 附近約 1,555 m/s 的最大值，隨後隨著水溫升高而緩慢下降。本計算器能夠重現這種非單調行為，因為它使用的是完整的五次多項式，而非線性近似。
我可以用這個計算器計算海水嗎？ 不可以。鹽度每增加一個實用鹽度單位會使聲速提高約 1.3 m/s，而壓力還會隨深度進一步增加，因此海洋聲速通常比純水中高出數十公尺每秒。對於海水，應改用專門的關聯式，例如 Mackenzie（1981）或 Chen–Millero（UNESCO）方程式。
