这个计算器的作用
空气中的声速几乎完全由温度决定。本计算器采用理想气体关系式 \(a = \sqrt{\gamma R T}\)，计算声波在给定温度下穿过空气的传播速度，并以米每秒（m/s）、千米每小时（km/h）和英里每小时（mph）三种单位给出结果。无论是物理学习的学生、声学爱好者，还是需要估算声速条件的工程师，都能用得上。
如何使用
输入空气温度（摄氏度）即可。默认的绝热指数 \(\gamma = 1.4\) 与比气体常数 \(R = 287.05 \ \text{J/kg}\cdot\text{K}\) 对应的是干燥空气，大多数情况下保持默认即可。点击计算，便能看到对应的声速结果。如果你要模拟其他气体或湿空气，可以相应调整 \(\gamma\) 和 \(R\) 的数值。
公式详解
把空气视为理想气体时，声音以绝热压缩波的形式传播。波速为 $$a = \sqrt{\gamma R T}$$ 其中 \(\gamma\) 是比热比，\(R\) 是该气体的比气体常数，\(T\) 是以开尔文（K）为单位的绝对温度。由于温度位于平方根之下，声速会随空气变暖而缓慢上升——在室温附近大约每升高 1 摄氏度增加 0.6 m/s。
计算实例
当温度为 20 °C 时，\(T = 20 + 273.15 = 293.15 \ \text{K}\)。取 \(\gamma = 1.4\)、\(R = 287.05 \ \text{J/kg}\cdot\text{K}\)：$$a = \sqrt{1.4 \times 287.05 \times 293.15} = \sqrt{117{,}808} \approx 343.23 \ \text{m/s}$$ 这正是我们熟知的室温下声速数值。
常见问题
为什么声音在温暖的空气中传播得更快？温度越高，空气分子运动越快，能更迅速地传递压力扰动，因此波速随温度升高而增大。
气压会影响声速吗？对理想气体而言，不会——气压在公式中相互抵消了。真正起作用的只有温度（以及通过 \(\gamma\) 和 \(R\) 体现的气体成分）。
空气应该取什么数值？标准条件下的干燥空气：\(\gamma \approx 1.4\)，\(R \approx 287.05 \ \text{J/kg}\cdot\text{K}\)。湿空气会让声速略微增大。
