Warum breitet sich Schall in warmer Luft schneller aus?

Die Schallgeschwindigkeit beträgt üblicherweise 344 m/s (1.238 km/h) bei normaler Raumtemperatur von 21 °C (70 °F). Ändert sich die Lufttemperatur stark, ändert sich auch die Geschwindigkeit.

Temperaturabhängigkeit der Schallgeschwindigkeit

Schall breitet sich bei höheren Temperaturen schneller aus. Formel:
v = 331 m/s + 0,6 m/s/°C
wobei v = Geschwindigkeit, m = Meter, s = Sekunde, °C = Grad Celsius. Formel gilt bei typischer Luftfeuchtigkeit.

Bei 0 °C (Gefrierpunkt): 331 m/s. An einem sehr heißen Tag (40 °C): 331 + 0,6 × 40 = 355 m/s.

Warum ändert sich die Geschwindigkeit mit der Temperatur?

Temperatur misst Wärmeenergie. Bei höheren Temperaturen sind Moleküle energiereicher und schwingen schneller, sodass Schallwellen sich schneller durch wärmere Luft fortpflanzen.

Einfluss der Luftfeuchtigkeit

Nach Sengpiel Audio beeinflusst Luftfeuchtigkeit die Schallgeschwindigkeit leicht. Bei 20 °C: 0 % Feuchtigkeit → 343,4 m/s, 50 % → 344,0 m/s, 100 % → 344,6 m/s.

Maximale Schallgeschwindigkeit in Luft

Höchste je gemessene Temperatur auf Erde: 53 °C. Dort wäre Schallgeschwindigkeit 368 m/s.

Minimale Schallgeschwindigkeit in Luft

Niedrigste je gemessene Temperatur: -89 °C. Dort wäre Schallgeschwindigkeit 278 m/s.