Vorrei sapere come mai la velocità del suono in un fluido è pari alla velocità con cui si propagano nel fluido stesso piccole perturbazioni di pressione. Inoltre vorrei capire perchè questo fenomeno (la propagazione di piccole perturbazioni di pressione) può essere considerato isoentropico. Grazie per l’attenzione e mille complimenti!

La velocità del suono è uguale a quella di propagazione delle piccole perturbazioni di pressione perchè il suono si trasmette attraverso piccole perturbazioni di pressione. Quello che in realtà noi chiamiamo suono è semplicemente una perturbazione meccanica che si propaga in un mezzo con una frequenza che sia udibile al nostro orecchio. Se il mezzo di propagazione è un fluido allora questa perturbazione meccanica provoca una piccola variazione di pressione (per esempio, un aumento) nella zona in cui è applicata. Successivamente la zona tende a tornare in equilibrio disperdendo la pressione in eccesso e quindi provocando un aumento della pressione nelle zone circostanti, e così via la perturbazione si propaga attraverso il mezzo. Quando la perturbazione è periodica con una frequenza che rientra nell’intervallo di sensibilità delle nostre orecchie noi possiamo ascoltare questa perturbazione come “suono”.

La propagazione delle piccole perturbazioni di pressione è con ottima approssimazione isoentropica perchè avviene a velocità tali che gli scambi di calore conseguenti alle compressioni e dilatazioni sono trascurabili, per cui possono essere considerate tutte trasformazioni adiabatiche. Inoltre per la maggior parte dei fluidi è trascurabile anche la produzione di calore dovuta alla viscosità del mezzo. Senza scambio di calore l’entropia non può variare.