¿Por qué el sonido viaja más rápido a medida que aumenta la temperatura?

El sonido en el aire es la vibración del aire a granel, no de las moléculas individuales. El aire es principalmente un espacio vacío, con moléculas que zumban y a menudo colisionan. Si en una caja le doy una gran patada a la derecha a las moléculas de la izquierda, se dirigen (en promedio) a la derecha y golpean otras moléculas, transfiriendo el impulso hacia la derecha, que procede como una onda.
Claramente, este ‘golpear a otra molécula, que golpea a la próxima’ ola no puede viajar más rápido de lo que las moléculas individuales están zumbando. (Imagine una ola en una multitud de pingüinos, en comparación con una multitud de niños con los ojos vendados que han estado sentados demasiado tiempo en la escuela). Debido a que el movimiento no es todo en la dirección de la ola, la ola viaja a aproximadamente el 75% de la velocidad media de la -todos los silbidos de las moléculas.

Calienta el aire, y la energía entra en movimiento de las moléculas: viajan más rápido. (Algunos entran en vibración y giro, pero eso es cierto). Aumentar la velocidad aumenta la velocidad del sonido.

Eso es para gases delgados, como el aire. El sonido en sólidos y líquidos es mucho más complicado.

Las ondas sonoras son ondas longitudinales. Necesitan un medio para viajar. Vibran el aire a su alrededor en compresiones y rarefacciones. Entonces, cuando la temperatura aumenta … las partículas de aire son más activas y necesitan menos energía para moverse … así las ondas de sonido viajan más rápido cuando la temperatura aumenta.

El calor también es un tipo de energía cinética como el sonido. Las moléculas a temperaturas más altas tienen más energía, por lo que pueden vibrar más rápido. Como las moléculas vibran más rápido, las ondas de sonido pueden viajar más rápido. La velocidad del sonido en el aire a temperatura ambiente es de 346 metros por segundo. Esto es más rápido que 331 metros por segundo, que es la velocidad del sonido en el aire a temperaturas de congelación.

Como el sonido requiere un medio material para la propagación, el medio requerido debe ser menos densidad para que el sonido se propague de manera efectiva, y también con el aumento de la temperatura, la densidad disminuye y el sonido viaja más rápido a medida que aumenta la temperatura

Las moléculas se mueven más rápido con el aumento de la temperatura, lo que resulta en un aumento en la velocidad del sonido.

A medida que la transferencia de sonido entre las moléculas se vuelve más rápida.

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