¿Cuál es la explicación física detrás de la homogeneización de la presión?

Estaba leyendo esta pregunta: ¿Cuál es la fuerza contraria a la fuerza de succión?

OP dice que la presión termina siendo uniforme en todas partes después de un tiempo.

No veo por qué a menos que haya una disipación de energía. Si hay sonido, por ejemplo, en una sala reverberante cerrada, las ondas de presión decaerán solo por absorción de las paredes, que son reflectores imperfectos.

Pero tal vez estoy tomando aire para ser un perfecto conductor de sonido cuando en realidad no lo es, perdiendo el foco (frecuencias altas) con el tiempo.

Respuestas (2)

Las ondas sonoras, tal como las conocemos, son soluciones de baja amplitud para las ecuaciones de la hidrodinámica. Una pequeña falta de homogeneidad puede convertirse en una onda de sonido. Una falta de homogeneidad grande no es lineal (por definición, algo es solo lineal cuando puede hacer aproximaciones lineales, lo que requiere que las cosas sean pequeñas). Los efectos no lineales disipan energía, porque la disipación existe en las ecuaciones hidrodinámicas completas.

También debe quedar claro que el trabajo gratuito se está desperdiciando. Porque una diferencia de presión (por ejemplo, vacío en un lado y presión en el otro) tiene una entropía más baja que la presión homogénea.

Si tenemos un espacio abierto y aire a diferentes presiones dentro de él, entonces la presión se igualará con el tiempo. Este proceso no requiere mucha energía, y requiere energía cero para un gas no viscoso (usado en dinámica de fluidos para analizar, no asume viscosidad, que es pérdidas por fricción de colisiones/interacciones de partículas)

Así que es como un montón de pelotas perfectamente elásticas rebotando, no pierden energía y rebotan entre sí. Se golpearán entre sí hasta que la velocidad promedio sea la misma en cualquier volumen relativamente grande. Y dado que las moléculas son diminutas, incluso lo que consideramos un volumen pequeño contaría como "relativamente grande". Este es el proceso de igualación de presión... colisiones. También es la base de la fuerza de presión... colisiones contra una superficie.