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音速cは、音波が通過する媒質によって変化します。通常、物質の性質を説明する際に引用されます（例：ナトリウムの音速はその他の性質に記載されている）。音速cや音速v（これら2つは同じ意味）は、個々の粒子の速度である音粒子速度vと混同してはなりません。

一般的には、空気中の音速を指すことが多いです。音速は大気の状態によって変化するが、最も重要な要因は温度です。湿度は音速にほとんど影響を与えず、静音圧（空気圧）は全く影響を与えません。音は高度（固体地球上にいる場合は標高）が高くなると遅くなりますが、これは主に温度と湿度の変化によるものです。おおよその速度(m/s)は次の式で計算できます: <math>
c_{\mathrm{air}} = (331{.}5 + (0{.}6 \cdot \theta)) \ \mathrm{m/s}\,</math>

ここで、θは摂氏での温度を表しています。

==詳細　==

音速をより正確に表すと、次のようになります。<math>
c = \sqrt {\kappa \cdot R\cdot T} 
</math>

ここで

* Rは気体定数（空気の場合287.05J/(kg-K)）です。空気力学の常識である普遍気体定数R（J/(mol-K)）を空気のモル質量（kg/mol）で割って導かれます。
* κ（カッパ）は断熱指数（空気の場合1.402）で、γ（ガンマ）と表記されることもあります。
* Tは絶対温度(ケルビン)です。

標準的な大気の中で

T<sub>0</sub>は 273.15 K (= 0 °C = 32 °F) で、331.5 m/s (= 1087.6 ft/s = 1193 km/h = 741.5 mph = 643.9 knots) という値です。

T<sub>20</sub>は 293.15 K (= 20 °C = 68°F) で、343.4 m/s (= 1126.6 ft/s = 1236 km/h = 768.2 mph = 667.1 knots)という値です。

T<sub>25</sub>は298.15 K（= 25 °C = 77 °F）で、346.3 m/s（= 1136.2 ft/s = 1246 km/h = 774.7 mph = 672.7 knots）の値です。

実際、理想気体と仮定すると、音速cは温度のみに依存し、圧力には依存しません。空気はほぼ理想気体です。空気の温度は高度によって変化するため、標準的な大気を使った場合の音速の変化は次のようになります（実際の条件は異なる場合があります）。また、音速が「海抜高度で」という条件も関係ありません。音速が高度によって変化するのは、温度が変化するためなのです！

{| class="wikitable"
|- bgcolor="#f0f0f0"
|'''Altitude'''
|'''Temperature'''
|'''m/s'''
|'''km/h'''
|'''mph'''
|'''knots'''
|-
|Sea level (?)
|15&#160;°C (59&#160;°F)
|340
|1225
|761
|661
|-
|11,000 m&ndash;20,000 m<BR>(Cruising altitude of commercial jets,<BR>and first supersonic flight)
| -57&#160;°C (-70&#160;°F)
|295
|1062
|660
|573
|-
|29,000 m (Flight of X-43A)
| -48&#160;°C (-53&#160;°F)
|301
|1083
|673
|585
|-
|}



*非分散性媒質では-音速は周波数に依存しません。したがって、エネルギー輸送と音の伝搬の速度は同じです。オーディオの音域では、空気は非分散性媒質です。また、空気には分散媒であるCO2が含まれており、超音波の周波数（～28kHz）において空気中に分散をもたらすことに注意する必要があります。

*分散媒質では - 音速は周波数の関数です。伝播する擾乱の空間的、時間的な分布は絶えず変化します。各周波数成分はそれぞれの位相速度で伝搬し、擾乱のエネルギーは群速度で伝搬します。水は分散性媒質の一例です。

一般に、音速cは次の式で与えられます。

<math>
c = \sqrt{\frac{C}{\rho}}
</math>

ここで
* Cは剛性係数
* <math>\rho</math>は密度

したがって、音速は材料の剛性に比例して増加し、密度に比例して減少します。

流体では、ゼロでない剛性は体積変形に対するものだけです（流体はせん断力を受けません）。したがって、流体中の音速は次式で与えられます。

<math>
c = \sqrt {\frac{K}{\rho}}
</math>

ここで
* Kは断熱体積弾性率

気体の場合、Kはおよそ次の式で与えられます。<math>
K=\kappa \cdot p
</math>

ここで
* κは断熱指数で、γと表記することもある。
* pは圧力。
したがって、気体の場合、音速は次のようにして計算できます。

<math>
c = \sqrt {{\kappa \cdot p}\over\rho}
</math>

このようになり、理想気体の法則を用いると同じになります。

(ニュートンは熱力学が発展する以前に音速を考慮したため、断熱計算ではなく等温計算を行ったことは有名です。彼の結果はκの因子が抜けているが、それ以外は正しいのです)。

固体では、体積変形とせん断変形の両方に対して、ゼロでない剛性が存在します。したがって、固体では、変形モードに依存した異なる速度の音波を発生させることが可能なのです。

固体の棒（厚さは波長よりずっと小さい）の場合、音速は次式で与えられます。

<math>
c = \sqrt{\frac{E}{\rho}}
</math>

ここで
* Eはヤング率（縦弾性係数）
* <math>\rho</math>は密度
したがって、鉄の場合、音速は約5100m/sとなるのです。

横方向の寸法が波長よりはるかに大きい固体では、音速はより大きくなります。これは、ヤング率を平面波弾性率に置き換えて求めると、ヤング率とポアソン比の関係で次のように表すことができます。<math>
M = E \frac{1-\nu}{1-\nu-2\nu^2}
</math>

空気については、空気の密度を参照。

海底地図を作成する際に気になるのが、水中での音速です。海水では約1500m/s、淡水では1435m/sで音が伝わります。これらの速度は、圧力、深さ、温度、塩分濃度、その他の要因によって変化します。

一般的な状態方程式について、古典力学を用いる場合、音速<math>c</math>は次式で与えられます。

<math>
c^2=\frac{\partial p}{\partial\rho}</math>

ここで、微分は断熱的変化に関してとられます。

相対論的な効果が重要な場合、音速<math>S</math>は次式で与えられます。

<math>
S^2=c^2 \left. \frac{\partial p}{\partial e} \right|_{\rm adiabatic}
</math>

(<math> e= \rho (c^2+e^C) \,</math>は相対論的内部エネルギー密度であることに注意してください）。

この式は古典的な場合とは異なり、<math>\rho</math>が<math>e/c^2 \,</math>の代わりになっています。

==空気中の音速　==
{| class="wikitable" style="text-align:center;"
!colspan="4" | ''' Impact of temperature '''
|- 
!&theta; in °C !! ''c'' in m/s !! ''&rho;'' in kg/m³ !! ''Z'' in N&middot;s/m³
|-
| style="text-align:right;" | −10 || 325.4 || 1.341 || 436.5 
|-
| style="text-align:right;" | −5  || 328.5 || 1.316 || 432.4
|-
| style="text-align:right;" | 0   || 331.5 || 1.293 || 428.3 
|-
| style="text-align:right;" | +5  || 334.5 || 1.269 || 424.5
|-
| style="text-align:right;" | +10 || 337.5 || 1.247 || 420.7
|-
| style="text-align:right;" | +15 || 340.5 || 1.225 || 417.0
|-
| style="text-align:right;" | +20 || 343.4 || 1.204 || 413.5
|-
| style="text-align:right;" | +25 || 346.3 || 1.184 || 410.0
|-
| style="text-align:right;" | +30 || 349.2 || 1.164 || 406.6
|}

マッハとは、空気（媒体）中の音速に対する物体の速度の比です。

==個体中の音　==
固体では、音速は温度ではなく、物質の密度に依存します。鉄などの固体は、空気よりはるかに速く音を伝導します。

==実験方法について　==
空気中の音は、さまざまな方法で測定することができます。

=== シングルショットタイミング法　===
最もシンプルな考え方は、2本のマイクロホンとデジタルストレージスコープなどの高速記録装置を用いて行う測定です。この方法は、次のような考え方で行われます。

音源と2つのマイクロホンを、音源を一端として一直線に並べると、次のように測定することができます。

# マイクロホン間の距離をx
# 信号が各マイクロホンに到達するまでの時間遅れをt
とすると、v = x/t

古くからある方法としては、フィールドの一端で音を出し、音を出すときに動くのが見える物体を使う方法があります。観測者は、音を出す装置が動くのを見たらストップウォッチを始め、音を聞いたらストップウォッチを止めます。ここでも v = x/t を使って、音速を計算することができます。この方法で良い結果を得るためには、2人の実験者の間に少なくとも200mの距離が必要です。

=== その他の方法　===
これらの方法では、時間の測定が時間の逆数（周波数）の測定に置き換えられています。

クント管は、小さな体積で音速を測定できる実験の一例で、どんな気体でも音速を測定できる利点があります。この方法は、人間の目でノードとアンチノードを見えるようにするために粉末を使用します。コンパクトな実験装置の一例です。

水槽に浸した長いパイプの口に音叉を近づけると、パイプ内の気柱の長さが（ {1+2n}/λ ）（nは整数）に等しい場合、パイプが共振する仕組みになっています。パイプの開放端の対極点はパイプの口より少し外側にあるので、2つ以上の共振点を見つけ、それらの間の半波長を測定するのが最適です。

ここでは、v = fλとします。

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