Fysiikan yo-tehtävä

Pakastekaapin avaaminen on tunnetusti vaikeaa muutaman sekunnin kuluttua siitä, kun ovi on pakasteiden oton jälkeen suljettu.
a) Kaapin sisältämän ilman lämpötila on sulkemishetkellä -2 oC. Se laskee nopeasti arvoon -10 oC. Kuinka suurella voimalla oven kahvasta pitäisi tällöin vetää, jotta ovi aukeaisi? Oven leveys on 0,5 m ja korkeus 1,0 m sekä kahvan etäisyys oven saranoidusta reunasta on 0,45 m.

Kokeeseen treenailen, mutta ei onnistu nyt... Osaisko joku vähän avittaa?
31594
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 3

Vanhimmat

Bernoullin kaava voisi auttaa. Mikä on vakiotilavuudessa olevan ilman paine - 2 C:ssa ja - 10 C:ssa. Ero ja kaapin oven pinta-ala voisivat olla avaimena tehtävän ratkaisussa.

Äänestä

siinä varmaan tarkoitetaan, että kaapin ilman tilavuus ei muutu sen nopeasti jähtyessä,
eli kaappi olisi tiivis, ja paineen aleneminen voidaan laskea kaavalla p/T=vakio.
Paineeksi tulee:101300*263/271=98 309,6 N/m^2.
Paine-eroksi kaapin sisäpuolen ja ulkopuolella olevan ilmanpaineen välille tulee
101 300-98 309,6=2990,4 N/m^2
Kaavalla p=F/A saadaan oven avaamista vastustavaksi voimaksi, joka sijoitetaan oven keskipisteeseen: F=p*A=2990,4*0,5*0,1=1495,2 N
Laskemalla momentti saranasuoran suhteen ja asettamalla se nollaksi saadaan oven avaamiseksi tarvittavaksi voimaksi:
0,25*1495,2=0,45*X=>X=0,25*1495,2/0,45=noin 830 N

Äänestä

Kaapin tilavuus on tietenkin koko ajan sama, mutta siinä ilmeisesti oletetaan,että sen lyhyen ajan kuluessa, jonka aikana lämpötila laskee, kaappiin ei tulisi lisää ilmaa esim. tiivisteiden raoista. Eli käytetään ideaalikaasun tilan yhtälöä pV=nRT, ja koska ainemäärä n ei muutu niin pV/(RT)= vakio. Koska tilavuus pysyy siis myös samana ja kaasuvakio R on vakio, niin silloin p/T= vakio.
(Onhan sinne sitä ilmaa kuitenkin jostain päästävä, eihän se muuten koskaan aukeaisi, joten tiivisteissä olevista raoista tai sitten erillisestä paineentasausventtiilistä ilmaa sinne sitten kuitenkin pääsee. En tiedä miten se on hoidettu, ei ole pakastinta)

Äänestä

Kommentoi aloitusta


alexiiiiih kirjoitti:

Pakastekaapin avaaminen on tunnetusti vaikeaa muutaman sekunnin kuluttua siitä, kun ovi on pakasteiden oton jälkeen suljettu.
a) Kaapin sisältämän ilman lämpötila on sulkemishetkellä -2 oC. Se laskee nopeasti arvoon -10 oC. Kuinka suurella voimalla oven kahvasta pitäisi tällöin vetää, jotta ovi aukeaisi? Oven leveys on 0,5 m ja korkeus 1,0 m sekä kahvan etäisyys oven saranoidusta reunasta on 0,45 m.

Kokeeseen treenailen, mutta ei onnistu nyt... Osaisko joku vähän avittaa?

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu