Allgemeine Gasgleichung - Kühlschrank?
Hallo zusammen!
Ich hätte mal eine Frage an die Physik-Experten unter uns.
Man nimmt folgendes an:
Wenn man den Gefrierschrank/Kühlschrank lange offen lässt und ihn anschließend wieder schließt, erreicht das Gerät nach einiger Zeit wieder seine Normaltemperatur. Geht man davon aus, dass der Kühlschrank vollständig abdichtet, würde eine deutlich spürbare Kraft benötigt werden, um die Tür wieder zu öffnen.
-> Wie soll man beschreiben, wie diese Kraft zustande kommt, wenn man davon ausgeht, dass die Tür dicht ist und das Eigengewicht der Tür und die Reibung im Scharnier der Tür vernachlässigt werden kann? Man soll dabei beachten, dass die Raumtemperatur 293 K beträgt und die Kühlschranktemperatur bei ca. 278,0 K liegt. Zudem sei der Kühlschrank 50 cm breit, 80 cm hoch und 60 cm tief. Der Atmosphärendruck beträgt 1013 hPa.
->Wie berechnet man aus diesen Angaben die Kraft, die nötig ist, um die Tür öffnen zu können? Man soll davon ausgehen, dass die nötige Kraft etwa der Hälfte der Kraft entspricht, die an der Türmitte angreift, da es sich um einen einseitigen Hebel handelt.
Über eine kurze und einfache Erklärung wäre ich Euch sehr dankbar!
Vielen Dank für Eure Unterstützung!
2 Antworten
Bei konstantem Volumen ist der Quotient Druck/Temperatur konstant (exakt nur für ideale Gase)
Druck im Kühlschrank: p = 1013mbar * 278K/293K = 961mbar = 96,1kN/m²
Kraft auf die Kühlschranktür (0,5m x 0,8m): F = 8,446 kN
Kraft die benötigt wird F/2 ≈ 4,2kN
ein Hinweis: https://physik.wissenstexte.de/ptv.htm#vkonst