Question

盛夏時分，“小問號”王欣同學在打開冰箱取飲料時，突然腦海里浮出一個問題：為什么每次開冰箱門都比較費力？通過仔細觀察他發(fā)現(xiàn)打開冰箱門時，冰箱里的冷空氣出來，外面的熱空氣進去．當冰箱門重新關(guān)上后，就將這部分熱空氣也關(guān)在了里面，箱內(nèi)熱空氣冷卻收縮．壓強減小．王欣判斷這應(yīng)該是開冰箱門費力的一個原因．若冰箱門長為0.6m．寬為0.5m冰箱外的氣壓為1×10⁵Pa，設(shè)冰箱內(nèi)部與外部的氣壓相差

1

1000

求：
（1）冰箱內(nèi)氣體壓強多少？
（2）冰箱內(nèi)、外氣體對門的壓力各是多少？
（3）冰箱門受到的內(nèi)外壓力差相當于質(zhì)量為多少的物體受到的重力大��？（g=10N/kg）

Answer 1

（1）P_內(nèi)=1×10⁵Pa×（1-

1

1000

）=9.99×10⁴Pa．
答：冰箱內(nèi)氣體壓強是9.99×10⁴Pa．
（2）冰箱的面積是S=0.5m×0.6m=0.3m²，
F_內(nèi)=PS=9.99×10⁴Pa×0.3m²=2.997×10⁴N，
F_外=PS=1×10⁵Pa×0.3m²=3×10⁴N．
答：冰箱內(nèi)對門的壓力是2.997×10⁴N；冰箱外氣體對門的壓力是3×10⁴N．
（3）冰箱門受到的內(nèi)外壓力差為
F_外-F_內(nèi)=3×10⁴N-2.997×10⁴N=30N，
由G=mg得，m=

G

g

=

30N

10N/kg

=3kg．
答：冰箱門受到的內(nèi)外壓力差相當于質(zhì)量為3kg的物體受到的重力．