Термодинамика пузырьков. 
Исследование кавитации

Безусловно, при образовании и исчезновении кавитационных пузырьков, даже если они возникают «механическим путём» из-за скоростного разрыва потока, происходят термодинамические процессы. Во время роста пузырька жидкость со стенок полости интенсивно испаряется в образующуюся пустоту. В соответствии с классической термодинамикой, это должно сопровождаться существенным охлаждением образовавшегося пара и тончайшего слоя жидкости на границах полости. Однако каков реальный результат этого процесса? Вследствие охлаждения процесс испарения становится менее интенсивным, а равновесное давление паров жидкости снижается, обеспечивая более высокую степень разрежения внутри пузырька по сравнению с равновесной концентрацией паров для температуры основного объёма жидкости. При исчезновении пузырька происходит обратный процесс — повышение давления и конденсация этих холодных паров с выделением теплоты. В силу краткого времени жизни пузырька, обычно исчисляемого малыми долями секунды, эти процессы можно считать адиабатическими и потому не влияющими на тепловой баланс даже в ближайших окрестностях, за исключением тонкого слоя стенок пузырька. В связи с этим явления испарения и конденсации при кавитации в первом приближении можно исключить из рассмотрения как малозначащие, а связанные с ними термодинамические эффекты считать несущественными, по крайней мере, для одиночных пузырьков с малым временем жизни.

В результате наиболее значимыми остаются лишь механические аспекты кавитации, — а они оказываются теми же самыми, что характерны для обычного гидроудара. Это образование области пустоты из-за скорости и несжимаемости жидкости (а следовательно, и её нерастягиваемости без разрыва), и повышение давления при «схлопывании» пузырька из-за скоростного напора его сходящихся стенок. Если же время жизни пузырька достаточно велико (зона кавитации имеет большую протяжённость), его объём действительно может заполниться парами до состояния равновесия с жидкостью, но давление этих паров всё равно очень низко, и обычно, по сравнению с давлением на других участках русла потока, им вполне можно пренебречь, приравняв его к вакууму (конечно, это не глубокий «космический» вакуум, но с точки зрения механики разность между перепадами давления в 1.00 и 0.98 атм — 2% — в подавляющем большинстве случаев не имеет никакого значения; при большем давлении жидкости эта разница ещё меньше, например при характерных для водопровода избыточных давлениях от 2 до 6 атмона составит от 0.7% до 0.3% соответственно).