¿El sonido viaja más rápido a dónde?

Tu dices:

"Pero sabemos que el sonido viaja más rápido en un aire más cálido y que el aire más cálido es más liviano que el aire menos cálido".

Hay un problema con la lógica utilizada aquí. Si la cantidad de aire en un recinto se mantiene igual y lo calentamos, el aire no se vuelve más ligero. Lo que sucederá es que el sonido viajará más rápido en este aire más cálido ya que sus moléculas tienen más energía cinética y chocan con más frecuencia, transportando la onda de sonido más rápido.

Es cierto que el sonido viaja más rápido en aire más denso a la misma temperatura.

Su afirmación "...aire más cálido, más ligero que aire menos cálido"

solo 'parece' cierto porque, por ejemplo, en un globo aerostático, a medida que el aire se calienta, la presión aumenta y algo de aire sale del fondo del globo, dejando menos aire en el globo aerostático, haciéndolo más liviano. De manera similar, en la atmósfera, el aire calentado por las superficies del desierto, etc., se eleva porque se expande localmente, disminuyendo su densidad promedio, mientras que el aire más frío, que es más denso, se mueve hacia abajo. Todo esto es posible porque la atmósfera es muy vasta y las variaciones locales son normales.

Para aclarar aún más el pensamiento, un cuerpo de aire en$0^{\circ}$Celsius, es decir, el 90% del vacío es más ligero que el aire a presión atmosférica que es más caliente, por ejemplo.$10^{\circ}$Celsius.

En igualdad de condiciones, el sonido viaja más lento en un medio más denso. El sonido viaja más rápido en el agua que en el aire, y más rápido en el acero que en el agua porque estos materiales tienen un módulo elástico más alto.