Prędkość dźwięku w gazach

Kiedy fala dźwiękowa przechodzi przez kolumnę gazową, nie dochodzi do wymiany ciepła między falą a składnikami gazowymi.

Korzystając z równania ciągłości mechaniki płynów, drugiej zasady dynamiki Newtona, definicji gęstości i równań z termodynamiki, można wydeducować prędkość dźwięku w gazie. Zależy to od składu gazu i jego temperatury.

Prędkość dźwięku przebijającego się przez dowolny gaz można oszacować numerycznie, podstawiając jego znane właściwości w równaniu odnoszącym się do wielkości.

W temperaturze 0° C prędkość dźwięku w powietrzu wynosi 331 metrów na sekundę. W tej samej temperaturze jest to 259 metrów na sekundę w dwutlenku węgla i 1254 metry na sekundę w wodorze.

Prędkość dźwięku w powietrzu jest niezależna od częstotliwości rozchodzącej się fali dźwiękowej. W ten sposób zespół muzyków grających na instrumentach o różnych wysokościach wydaje się być idealnie zsynchronizowany.