Многие замечали, что если попытаться открыть дверь холодильника снова всего через несколько секунд после закрытия, она вдруг открывается заметно тяжелее.
Иногда кажется, будто сработал какой-то механический замок или магнит в уплотнителе двери стал сильнее.
На самом деле основная причина проста:
после закрытия двери внутри холодильника ненадолго возникает несколько более низкое давление, чем в помещении.
Что происходит, когда мы открываем дверь?
Внутренняя часть холодильника значительно холоднее воздуха в помещении.
Когда мы открываем дверь, часть холодного воздуха выходит из холодильника, а на его место поступает более тёплый воздух из помещения.
Этот воздух обычно и более влажный, чем воздух, который уже находился в холодильнике.
Когда мы снова закрываем дверь, внутри остаётся определённое количество этого более тёплого воздуха.
Затем он начинает быстро охлаждаться.
При охлаждении воздуха давление падает
Чтобы понять это явление, достаточно вспомнить основную связь между давлением, температурой и объёмом газа.
Если количество газа примерно одинаково, а объём замкнутого пространства практически не меняется, падение температуры приводит и к падению давления.
Другими словами:
более тёплый воздух попадает в холодильник → дверь закрывается → воздух охлаждается → давление внутри падает.
Внешнее атмосферное давление тогда становится несколько выше давления с внутренней стороны двери.
И именно эта разница дополнительно прижимает дверь к уплотнителю.
Как такая малая разница давления может создать большую силу?
На первый взгляд кажется, что для заметного „прилипания“ двери нужна огромная разница давлений.
Это не так.
Дверь холодильника имеет относительно большую площадь.
Сила, действующая на неё, зависит от:
разницы давлений × площади двери.
Поэтому даже небольшая разница в несколько десятков или сотен паскалей, распределённая по всей площади двери, может создать ощутимую дополнительную силу.
На ручке это ощущается так, будто кто-то тянет дверь изнутри.
Роль водяного пара
Есть ещё один эффект, который может дополнительно способствовать падению давления.
Тёплый воздух, попавший в холодильник, содержит водяной пар.
При охлаждении часть этого водяного пара может конденсироваться на холодных поверхностях.
При переходе водяного пара в жидкую воду число молекул в газовой фазе уменьшается, что дополнительно способствует падению давления в замкнутом пространстве.
Поэтому эффект может быть более выраженным, когда воздух в помещении тёплый и влажный.
Запирает ли холодильник магнит в уплотнителе двери?
Нет.
Магнит в уплотнителе играет важную роль, но его задача прежде всего в том, чтобы дверь плотно прилегала к корпусу и уплотнитель правильно ложился.
Он обеспечивает хорошее закрытие и уменьшает проникновение тёплого воздуха.
Однако резко возросшая сила, нужная для повторного открытия сразу после закрытия, чаще всего не является следствием изменения магнитной силы.
Магнит практически одинаков и до, и после закрытия.
Изменилось давление воздуха внутри холодильника.
Почему через короткое время дверь снова легко открывается?
Холодильник, это не идеально герметичный сосуд.
Со временем давление постепенно выравнивается через очень малые неплотности в системе, уплотнителе, отводе конденсата и конструкционных отверстиях.
Когда давление внутри холодильника приближается к атмосферному, дополнительная сила, прижимающая дверь, исчезает.
Остаётся в основном сила магнитного уплотнителя, и дверь снова открывается нормально.
Поэтому эффект сильнее всего сразу после закрытия, а затем постепенно исчезает.
Это признак неисправности?
В большинстве случаев нет.
Наоборот, умеренно затруднённое открытие сразу после закрытия может быть признаком того, что дверь и уплотнитель хорошо прилегают.
Если дверь в любой момент открывается без всякого сопротивления, само по себе это не означает неисправности, но у более старого прибора может быть полезно проверить состояние уплотнителя.
С другой стороны, если дверь постоянно открывается крайне тяжело, если уплотнитель прилипает, деформируется или слышны необычные звуки, причина может быть механической, и стоит проверить состояние петель, уплотнителя и самой двери.
Почему лучше не открывать холодильник несколько раз подряд?
Каждое открытие двери вносит новую порцию тёплого и влажного воздуха.
Этот воздух холодильник затем должен охладить, а часть влаги, сконденсировать и отвести.
Частое и долгое открывание двери поэтому увеличивает тепловую нагрузку на холодильную систему и продлевает работу компрессора.
Кратковременное „запирание“ двери после закрытия, это лишь видимое следствие того же процесса:
в холодильник попал тёплый воздух, и система теперь пытается вернуть его к температуре внутреннего пространства.
Суть явления
Процесс можно свести к нескольким шагам:
мы открываем дверь ↓ в холодильник попадает более тёплый воздух ↓ мы закрываем дверь ↓ воздух быстро охлаждается ↓ часть водяного пара конденсируется ↓ давление внутри холодильника падает ↓ атмосферное давление снаружи сильнее прижимает дверь к уплотнителю ↓ короткое время дверь открывается тяжелее ↓ давления постепенно выравниваются, и дверь снова открывается нормально
Итак, дверь холодильника не заблокирована временно механически.
Несколько десятков секунд её дополнительно держит сама атмосфера.