Для выяснения особенностей движения газа оказывается весьма важным соотносить его скорость со скоростью распространения в газе слабых (или малых) возмущений. Слабые возмущения в упругой среде, в частности – в жидкости и газе – это механические колебания частиц среды с малыми амплитудами; их распространение в среде носит волновой характер. Наиболее известным примером таких возмущений являются звуковые колебания (волны), чем и определяется их название – звуковые волны или просто звук. В жидкостях и газах эти возмущениях представляют собой упругие продольные колебания малых разрежения – сжатия. Распространение звуковых волн в пространстве не приводит к переносу вещества в нем.
Скорость распространения в среде волны слабых возмущений называется скоростью звука – а. Скорость звука в газе зависит от физических свойств и термодинамического состояния газа и обычно не зависит от часто –ты и амплитуды колебаний; при этом распространение звука будет баротропным процессом, для которого р=р(Б). Можно показать, что тогда
(11.1)
Таким образом, скорость звука в газе определяется зависимостью р=р(Б), т.е. характером баротропного процесса распространения слабых возмущений в газе. Распространение звука в газе – быстропротекающий процесс, который практически не сопровождается теплообменом и диссипацией, поэтому его можно считать изоэнтропическим процессом. Таким образом, используя уравнение (10.8) в виде
р=с
, с=p/=p0/
=const,
