Wie schnell ist der Schall in km/h?

Wie schnell ist der Schall – und warum ist das keine einfache Frage?

Die oft zitierte Schallgeschwindigkeit von etwa 340 m/s oder 1224 km/h ist eine grobe Annäherung. Sie gilt nur unter ganz spezifischen Bedingungen: trockene Luft bei einer Temperatur von 20°C auf Meereshöhe. Die Realität ist jedoch deutlich komplexer. Die Geschwindigkeit des Schalls ist keine Konstante, sondern hängt von mehreren Faktoren ab, die seine Ausbreitung maßgeblich beeinflussen.

Welche Faktoren beeinflussen die Schallgeschwindigkeit?

• Temperatur: Dies ist der wichtigste Faktor. Wärme erhöht die kinetische Energie der Luftmoleküle, wodurch Schallwellen schneller übertragen werden. Eine Temperaturerhöhung um 1°C führt zu einer Zunahme der Schallgeschwindigkeit um etwa 0,6 m/s. Deshalb ist die Schallgeschwindigkeit in der heißen Wüste höher als in der kalten Arktis.

• Luftdruck: Ein höherer Luftdruck erhöht die Dichte der Luft und damit die Schallgeschwindigkeit. Dieser Effekt ist jedoch geringer als der Temperatureinfluss. In großen Höhen, wo der Luftdruck geringer ist, breitet sich Schall langsamer aus.

• Luftfeuchtigkeit: Wasserdampf ist leichter als trockene Luft. Eine höhere Luftfeuchtigkeit verringert somit die Dichte der Luft und führt zu einer geringfügigen Erhöhung der Schallgeschwindigkeit. Dieser Effekt ist aber im Vergleich zur Temperatur relativ klein.

• Zusammensetzung der Luft: Die Schallgeschwindigkeit ändert sich minimal, abhängig von der Zusammensetzung der Luft. Ein höherer Anteil an beispielsweise Kohlendioxid würde die Geschwindigkeit geringfügig reduzieren.

• Medium: Schall breitet sich nicht nur in Luft aus. In anderen Medien, wie Wasser oder Feststoffen, ist die Schallgeschwindigkeit deutlich höher. In Wasser beträgt sie beispielsweise etwa 1480 m/s, in Stahl sogar über 5000 m/s. Die Schallgeschwindigkeit hängt dabei von den elastischen Eigenschaften des Materials ab.

Die Bedeutung der Präzision:

Die Angabe von “1235,5 km/h” als Schallgeschwindigkeit ist zwar nützlich für eine grobe Abschätzung, aber für präzise Berechnungen, etwa in der Akustik oder Geophysik, unzureichend. Hier sind detaillierte Kenntnisse der Umgebungsbedingungen und die Verwendung von entsprechenden Formeln zur Berechnung der Schallgeschwindigkeit unerlässlich. Diese Formeln berücksichtigen die oben genannten Faktoren und ermöglichen eine deutlich genauere Bestimmung.

Zusammenfassend: Die Schallgeschwindigkeit ist keine feste Größe, sondern ein Wert, der sich je nach den herrschenden Bedingungen ändert. Die oft genannte Geschwindigkeit von rund 1224 km/h dient lediglich als Näherungswert für Standardbedingungen. Für eine präzise Bestimmung ist die Berücksichtigung der relevanten Einflussfaktoren – vor allem der Temperatur – zwingend notwendig.