온도가 높으면 왜 소리의 속도가 빨라지나?

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온도가 높으면 왜 소리의 속도가 빨라지나?

 

아래의 도표는 공기 및 몇 가지 중요한 물질 속으로 소리가 전달되는 속도를 나타낸다. 과학자들은 바닷물 속에서 소리가 전달되는 속도를 측정하여, 물의 온도를 알아내기도 한다. 예를 들면, 물은 온도가 섭씨 1도 증가하면 소리의 전달 속도는 약 4.6m 빨라진다. 그리고 공기 중에서의 음파 전달 속도는 온도가 1도 높아질 때마다 약 0.6m 빨라진다.

 

 

 

 

물질에 따른 소리의 전달 속도(m)

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공기(섭씨 0도)                 331

공기(섭씨 20도)               343

공기(섭씨 100도)             366

헬륨(섭씨 0도)                 965

수은                               1452

물(섭씨 20도)                1482

납                                1960

참나무                          3850

철                                5000

구리                             5010

유리                             5640

강철                             5960

 

 

소리의 속도를 변화시키는 조건들

 

음파와 열은 모두 에너지의 한 형태이다. 물질의 분자는 모두 빠르게 진동하고 있고, 그 진동 속도는 온도가 높을수록(에너지가 커지므로) 빨라진다. 그러므로 소리가 전달되는 속도는 물질의 온도가 높을수록 빨라진다. 또한 물질의 밀도와 탄성에 따라서도 변한다.

 

공기의 경우 온도 외에 습도가 높을수록 물 분자가 많아지므로 속도가 빨라지고, 기압이 높으면(공기의 분자 수가 늘어나므로) 속도 또한 증가한다.*

 

 

 

빛의 속도로 달린다면 어떤 일이 일어나는가?