为什么冰箱门很难打开?

有时很难,有时不难……
2022年7月5日

ORANGE-FRIDGE

橙色冰柜——上面冰箱门半开的冰箱

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问题

James Tytko帮助Josie准备每周的购物。“为什么我关上冰箱门后不能马上打开?”感觉就像空气压力让它保持闭合。是这样吗?”

回答

詹姆斯-夏天的太阳把室外晒热了,我很依赖我的冰箱来买清凉的饮料。这就是为什么刚才有人把门关上,门却不打开的原因。幸运的是,剑桥大学工程学教授维克拉姆·德什潘德在这里解释了这背后的科学原理。

打开冰箱门会使冰箱门内的压力与冰箱门外的压力相等,所以一开始外界的空气压力使冰箱门保持关闭似乎是违反直觉的。然而,迅速关门或砰的一声把门关上会迫使空气排出冰箱,降低冰箱内的空气质量。这反过来又降低了与外面相比,冰箱内部的压力,因此你是正确的,空气压力迫使冰箱门关闭后立即关闭。

James -所以压力差就是阻止它打开的原因。但为什么过了一段时间后,它会变得更容易打开,而不是永远关闭呢?

维克拉姆-砰然关上冰箱门产生的真空/低压需要几分钟才能释放出来。这是由于冰箱密封处的小泄漏而自然发生的,在真空释放后,门就恢复正常了。

詹姆斯:谢天谢地。这是否也解释了为什么我的冰箱门比我的冰箱门更难打开?

维克拉姆:这有点不同,实际上是物理学中所谓的“盖-吕萨克定律”的一个很好的例子。该定律表明,当气体的质量和体积保持不变时,气体的压力与其温度有关。当冰箱门打开时,冰箱内的空气温度和压力与外部相同。但当你关上门时,冰箱会冷却里面的空气,这样空气中的分子振动就会减少,产生的压力也会降低。现在,冷冻室内部压力较低,而外部压力较高,迫使冰箱门关闭,使其难以打开。这种效应也存在于冰箱中,但由于冷冻室的温度比冰箱的温度低,冷冻室的内外压差比冰箱的高。

詹姆斯-乔西。冰箱门在立即关闭后难以打开的原因确实是因为气压。强行关上冰箱门会产生一个小真空。感谢Vikram Deshpande教授帮助我们找到了答案。下周,我们将为你提供听众尼尔的解决方案。

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詹姆斯-如果你在家里有问题,请提交到我们的论坛nakedscientists.com/forum。请登陆我们的网站nakedscientists.com。或发邮件至Chris@nakedscientists.com.我是James Tytko,谢谢你的收听,我们下次再聊。

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