Šta se na crtežu vidi
- plave strelice, vazduh koji je ušao dok su vrata bila otvorena hladi se i skuplja, pa pritisak unutra padne ispod spoljašnjeg
- crvene strelice, spoljašnji vazduh tim pritiskom drži vrata na zaptivci, a površina vrata je velika pa sila nije mala
- kroz samu zaptivku pritisak se za kratko izjednači i vrata se otvaraju normalno, zato to nije kvar ako se dešava samo odmah posle zatvaranja
Mnogi su primetili da se vrata frižidera, ako pokušamo da ih ponovo otvorimo samo nekoliko sekundi nakon zatvaranja, odjednom otvaraju znatno teže.
To ponekad deluje kao da se aktivirala neka mehanička brava ili da je magnet na gumi vrata postao jači.
U stvarnosti, glavni razlog je jednostavan:
posle zatvaranja vrata unutar frižidera se na kratko stvori nešto niži pritisak nego u prostoriji.
Šta se dešava kada otvorimo vrata?
Unutrašnjost frižidera je znatno hladnija od vazduha u prostoriji.
Kada otvorimo vrata, deo hladnog vazduha iz frižidera izlazi, a na njegovo mesto ulazi topliji vazduh iz prostorije.
Taj vazduh je obično i vlažniji od vazduha koji se već nalazio u frižideru.
Kada ponovo zatvorimo vrata, unutra ostaje određena količina tog toplijeg vazduha.
On zatim počinje brzo da se hladi.
Hlađenjem vazduha opada pritisak
Za razumevanje pojave dovoljno je setiti se osnovne veze između pritiska, temperature i zapremine gasa.
Ako je količina gasa približno ista, a zapremina zatvorenog prostora praktično nepromenljiva, pad temperature dovodi i do pada pritiska.
Drugim rečima:
topliji vazduh uđe u frižider → vrata se zatvore → vazduh se ohladi → pritisak unutra opadne.
Spoljašnji atmosferski pritisak tada postaje nešto veći od pritiska sa unutrašnje strane vrata.
I upravo ta razlika dodatno pritiska vrata uz zaptivnu gumu.
Koliko mala razlika pritiska može da napravi veliku silu?
Na prvi pogled deluje da bi za osetno „lepljenje“ vrata bila potrebna ogromna razlika pritiska.
Nije.
Vrata frižidera imaju relativno veliku površinu.
Sila koja deluje na njih zavisi od:
razlike pritiska × površine vrata.
Zato čak i mala razlika od nekoliko desetina ili stotina paskala, raspoređena preko cele površine vrata, može stvoriti osetnu dodatnu silu.
Na ručici se to oseća kao da je neko privukao vrata iznutra.
Uloga vodene pare
Postoji još jedan efekat koji može dodatno doprineti padu pritiska.
Topli vazduh koji uđe u frižider sadrži vodenu paru.
Kada se ohladi, deo te vodene pare može da se kondenzuje na hladnim površinama.
Prelaskom vodene pare u tečnu vodu smanjuje se broj molekula u gasovitoj fazi, što dodatno doprinosi padu pritiska u zatvorenom prostoru.
Zato efekat može biti izraženiji kada je vazduh u prostoriji topao i vlažan.
Da li magnet na gumi vrata zaključava frižider?
Ne.
Magnet koji se nalazi u zaptivnoj gumi ima važnu ulogu, ali njegov zadatak je pre svega da vrata ostanu dobro priljubljena uz kućište i da zaptivka pravilno nalegne.
On obezbeđuje dobro zatvaranje i smanjuje prodor toplog vazduha.
Međutim, naglo povećana sila potrebna za ponovno otvaranje neposredno posle zatvaranja najčešće nije posledica promene magnetne sile.
Magnet je praktično isti i pre i posle zatvaranja.
Promenio se pritisak vazduha unutar frižidera.
Zašto posle kratkog vremena vrata ponovo mogu lako da se otvore?
Frižider nije savršeno hermetički zatvorena posuda.
Vremenom dolazi do postepenog izjednačavanja pritiska kroz veoma male propuste u sistemu, zaptivci, odvodu kondenzata i konstrukcionim otvorima.
Kada se pritisak unutar frižidera približi atmosferskom, dodatna sila koja pritiska vrata nestaje.
Tada ostaje uglavnom samo sila magnetne zaptivke i vrata se ponovo normalno otvaraju.
Zato je efekat najjači neposredno posle zatvaranja, a zatim postepeno nestaje.
Da li je to znak kvara?
U većini slučajeva nije.
Naprotiv, umereno otežano otvaranje neposredno posle zatvaranja može biti znak da vrata i zaptivna guma dobro dihtuju.
Ako vrata mogu da se otvore bez ikakvog otpora u svakom trenutku, to samo po sebi ne znači da postoji kvar, ali kod starijeg uređaja može biti korisno proveriti stanje zaptivne gume.
S druge strane, ako su vrata stalno izuzetno teška za otvaranje, ako se zaptivka lepi, deformiše ili ako se čuju neobični zvukovi, uzrok može biti mehanički i vredi proveriti stanje šarki, zaptivke i samih vrata.
Zašto je dobro ne otvarati frižider više puta zaredom?
Svako otvaranje vrata unosi novu količinu toplog i vlažnog vazduha.
Taj vazduh frižider kasnije mora da ohladi, a deo vlage mora da kondenzuje i odvede.
Često i dugo otvaranje vrata zato povećava toplotno opterećenje rashladnog sistema i produžava rad kompresora.
Kratkotrajno „zaključavanje“ vrata posle zatvaranja samo je vidljiva posledica istog procesa:
u frižider je ušao topao vazduh, a sistem sada pokušava da ga vrati na temperaturu unutrašnjosti.
Suština pojave
Proces se može svesti na nekoliko koraka:
otvorimo vrata ↓ u frižider uđe topliji vazduh ↓ zatvorimo vrata ↓ vazduh se brzo hladi ↓ deo vodene pare se kondenzuje ↓ pritisak unutar frižidera opadne ↓ atmosferski pritisak spolja dodatno pritisne vrata uz zaptivku ↓ vrata se kratko vreme teže otvaraju ↓ pritisci se postepeno izjednače i vrata se ponovo normalno otvaraju
Dakle, vrata frižidera nisu privremeno mehanički blokirana.
Nekoliko desetina sekundi ih dodatno drži sama atmosfera.