Frigo e Depressione

axpgn
No, non preoccupatevi, non mi riferisco a problemi di salute riguardanti cibo e psiche ma solo ad una futile curiosità :D
Penso vi sia capitato di aprire il frigorifero, togliere qualcosa, richiuderlo, accorgervi di aver dimenticato qualcos'altro e tentare di riaprirlo immediatamente ma per riuscirci dovete sforzarvi notevolmente.
Penso che la causa sia una depressione formatasi all'interno del frigorifero: qualcuno sa darmi una spiegazione più sensata?
Grazie :D

Cordialmente, Alex

Risposte
Palliit
"axpgn":
qualcuno sa darmi una spiegazione più sensata?

No, il motivo è esattamente quello, lo apri ed esce aria fredda/entra aria calda alla pressione ambientale, quindi la temperatura dell'aria nel frigo si innalza. Lo chiudi, il frigo (se funziona) raffredda rapidamente l'aria al suo interno in modo isocoro, se la guarnizione della porta è affidabile, quindi diminisce la pressione e se decidi che una birra non basta la seconda te la devi sudare.

professorkappa
c e anche il fatto che la guarnizione e' elastica e quando chiudi comprimi l'aria dentro. poi la guarnizione si allenta un po' e crea vuoto. Ma il motivo principale e' il raffreddamento dell'aria che entra.
Qaundo apri la prima volta, la pressione si e' equalizzata per via di piccole perdite inevitabili.

axpgn
"Palliit":
... la seconda te la devi sudare.

Vero, però mi consolo sapendo che il frigo almeno funziona :-D
Grazie a tutti e due. :wink:

Cordialmente, Alex

_Sakura_1
Altro che la portiera del frigo....mi avete aperto un mondo! Ed io che ho sempre pensato fosse un processo anche automatico dei frigoriferi, dovuto al fatto che aprirli troppe volte in breve tempo generasse dei consumi eccessivi! Pensiero assodato nel momento in cui pochi giorni fa ho visto questo https://www.youtube.com/watch?v=SQDiUfnIybs a 7:49 che mi sta facendo di nuovo sbellicare dalle risate :lol: :lol: :lol:

Ciao Alex ;)

boba74
Effettivamente certe vetrinette frigo presenti in bar e ristoranti sono letteralmente inapribili se si tenta di aprirli entro pochi secondi (altro effetto che si verifica a volte è la condensa interna sul vetro, dovuto al raffreddamento dell'aria appena entrata). In questi casi in genere noto che occorre aspettare che il vetro si "spanni" prima di riuscire ad aprire facilmente il frigo...
Nel mio frigo di casa non ho invece mai notato una grossa resistenza.... credo che ormai le guarnizioni siano andate... :roll:

axpgn
Cambia frigo :lol:

mathbells
Io credo invece che la spiegazione sia diversa. Per quanto possa essere efficiente un frigorifero non credo che in pochi secondi possa raffreddare l'aria entrata ed inoltre non credo neanche che ci sia un apprezzabile flusso di aria né in ingresso né in uscita nel breve tempo di apertura della porta. Innanzitutto c'è da dire che il frigo non è a tenuta stagna poiché c'è il foro di scolo dellacqua che viene dallo sbrinamento (per i frigoriferi no frost) o comunque un minimo di scambio di aria con l'esterno c'è per mantenere la pressione uguale quella esterna altrimenti aprire la porta del frigo sarebbe sempre una gran fatica. Quindi nel frigo a regime c'è aria alla.stessa pressione di quella esterna ma a temperatura più bassa, e quindi è più densa. Quando apriamo la porta, proprio perché non c'è differenza di pressione, non c'è un grande scambio di aria con l'esterno. È vero che c'è un piccolo scambio termico ma nulla di considerevole perché i tempi sono brevi. Quando richiudiamo quindi, credo che all'interno del frigo ci sia grossomodo la stessa aria ed alle stesse condizioni termodinamiche di quando abbiamo aperto,. Le piccole differenze che possono essererci non credo che possano spiegare l'estrema forza necessaria per riaprire subito la.porta. credo quindi che la spiegazione del fenomeno sia in ciò che succede sulla.guarnizione, e cioè una specie di effetto ventosa. Appena chiudiamo, le due guarnizioni si uniscono espellendo l'aria tra le due superfici, quindi la porta è tenuta oltre che dalla.forza magnetica(minoritaria) anche è soprattutto dall'effetto ventosa, che è molto forte. Poi, con il passare del tempo, un po' di aria si infiltra tra le due superfici della guarnizione, il che fa sparire l'effetto ventosa, e quindi la.prta è tenuta chiusa solo dall'ancora magnetica. Potrei sbagliarmi ma mi pare più plausibile.

axpgn
È una tesi convincente però penso che sia un mix fra le due cose, più o meno paritetico ... dici che c'è poco "movimento d'aria" ma quando apri la porta del frigo (soprattutto in questi giorni :D ) oltre a sentire proprio un flusso d'aria uscire dall'interno, senti immediatamente il "fresco" che ti investe e non credo che sia dovuto a cause diverse dallo spostamento d'aria (escluderei per conduzione o per irraggiamento, no? ).
Inoltre proprio quelle vetrine/frigo da bar dovrebbero avere delle guarnizioni più "logore" (vista la maggior frequenza con cui vengono aperte) eppure la loro resistenza è sicuramente maggiore di quella dei frigoriferi casalinghi.
Almeno così mi pare ... :D

Cordialmente, Alex

mgrau
"mathbells":
Io credo invece che la spiegazione sia diversa. ....
credo quindi che la spiegazione del fenomeno sia in ciò che succede sulla.guarnizione, e cioè una specie di effetto ventosa.

E' facile verificare se questa spiegazione funziona. Basta fare la prova con un frigorifero spento...

mathbells
"mgrau":
[quote="mathbells"]Io credo invece che la spiegazione sia diversa. ....
credo quindi che la spiegazione del fenomeno sia in ciò che succede sulla.guarnizione, e cioè una specie di effetto ventosa.

E' facile verificare se questa spiegazione funziona. Basta fare la prova con un frigorifero spento...[/quote]


Mi sembra un'ottima proposta...chi è disposto a sacrificare tutte le provviste per amore della scienza? :-D

mgrau
"mathbells":

Mi sembra un'ottima proposta...chi è disposto a sacrificare tutte le provviste per amore della scienza? :-D

Non occorre tanto... basta una visita in un negozio di elettrodomestici...

axpgn
Già fatto! :-D

Ho provato su due frigoriferi spenti (a dir la verità uno era un freezer ma non credo faccia differenza :-D ) e non ho notato nessuna differenza mentre nella prova su due frigoriferi funzionanti (anche qui uno era un freezer :D ) si sentiva; tra l'altro ho notato che se si riapre subito c'è sola una piccola differenza mentre se si lascia passare qualche secondo (pochi eh, due o tre) la differenza è notevole.

Così non si fa per la scienza ... :-D

Cordialmente, Alex

boba74
Con il frigorifero spento a mio avviso non funziona, non credo alla spiegazione dell'effetto ventosa, resto più convinto della prima spiegazione (depressione dovuta a raffreddamento). Non è vero che all'apertura del frigo lo scambio termico sia trascurabile: consideriamo che la porta del frigo è grande come l'intero frigo, quindi abbiamo una grossa superficie aperta, che scambia l'aria con l'esterno quasi istantaneamente, soprattutto perchè l'aria si muove: oltre al movimento indotto dalla porta che si apre, l'aria fredda nel frigo tende a uscire da sotto perchè più pesante, quindi nuova aria calda esterna tende a entrare per compensare. Una volta richiuso il frigo ci ritroviamo con un volume di aria quasi a T ambiente, che si raffredda molto presto per via della bassa temperatura delle pareti interne dell frigo e del suo contenuto.
L'effetto è invece quasi inesistente per i congelatori a pozzo (quelli dei gelati per intenderci), proprio perchè avendo l'apertura dall'alto l'aria fredda tende a restare dentro, e una volta richiusa non c'è stato un grosso scambio termico tale da giustificare la depressione, quindi è molto più facile riaprirli. Se fosse solo l'effetto ventosa sarebbe ugualmente difficile.

mgrau
"boba74":

L'effetto è invece quasi inesistente per i congelatori a pozzo (quelli dei gelati per intenderci),

Anche questo, ottimo argomento...

axpgn
E invece la maggior resistenza l'ho avuta proprio col congelatore a pozzo, grande proprio come quello dei gelati ...

donald_zeka
Siamo mica frigoriferai

boba74
Non so, io ricordo da piccolo quando al bar prendevamo direttamente i gelati dal freezer in modo self service era un continuo apri e chiudi, ma non ho mai fatto molta fatica...

axpgn
Ah, perché a te quando andavi al congelatore a prendere il gelato quello che ti interessava maggiormente era la resistenza del portellone? :-D
Comunque confermo quanto detto ieri: la resistenza maggiore l'ho avuta nell'apertura del congelatore a pozzo funzionante, soprattutto dopo due o tre secondi ...

Quinzio
Perbacco, siamo su "il" forum di matematica (nonche' nella sezione di fisica e ingegneria) e nessuno che prova a fare due conti a spanne. :oops: :oops: :oops:
Nessuno che prova a fare qualche esperimento casalingo per verificare la consistenza delle proprie supposizioni :cry: .

Scherzo, ma vediamo di rimediare.
Tutte le stime sono "a spanne", appunto.
Volume frigo: $0.3 m^3$
Area sportello frigo: $0.6 m^2$
Temperatura aria esterna: $27 °C = 300 K$
Temperatura aria frigo: $2 °C = 275 K$
Pressione aria: $100 kPa$
Formula usata: $pV = nRT$

Percentuale di aria sostituita a causa dell'apertura dello sportello: $10 %$

Per calcolare la differenza di pressione dopo aver aperto e chiuso lo sportello.
$\Delta P = 100.000 * 0.2 *(300-275)/300 = 833 Pa$

Forza sullo sportello: $F = 833 * 0.6 = 500 N = 50 kg$

Siccome le maniglie degli sportelli sono su un lato dello sportello e la forza la immaginiamo applicata nel baricentro
nel mezzo, dividiamo la forza necessaria in 2 .
Quindi servono $25 kg$ di forza (in piu'), per aprire uno sportello di un frigo che e' stato aperto per una decina di secondi.

E' una forza grande, se si pensa che di solito non c'e' nessun appiglio per fare forza e il frigo inizia a scivolare, direi, con 25 kg di forza.

Adesso arrivano i compiti a casa per voi :-D :
1.
Misurare la forza necessaria per aprire la porta del frigo.
Mi vengono in mente una bilancia per pesarsi e del filo.
Oppure c'e' un altro oggetto che chi ha preso l'aereo conosce bene.
La forza che si misura va in qualche modo "aggiustata" ?

2.
Vedere che effettivamente la forza necessaria sia per una depressione interna oppure altri effetti: ventosa, ecc.
Prendere una cannuccia e appoggiarla sul battente dello sportello, in modo da creare uno sfiato.
Ovviamente la cannuccia non si deve schiacciare del tutto, e altri spiragli e aperture vicino alla cannuccia dovrebbero essere chiusi. Lasciare il frigo aperto per piu' tempo.
Si sente aria che entra dalla cannuccia ?

3.
Come mai i costruttori che da decenni fabbricano dei frigoriferi, non tentano di rimediare a questo effetto fastidioso creando uno sfiato ?

boba74
Non concordo solo sulla % di aria scambiata.... Per me é molto più alta, almeno 50-60%, per effetto convettivo dovuto alla differenza di temperatura.

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