microundele sunt un dispozitiv de gătit foarte util. Sunt mașini compacte, minuscule, dar incredibil de versatile – deci cum funcționează?
există o cantitate incredibilă de știință și inginerie în spatele microundelor, dar toate pot fi împărțite în biți ușor de înțeles și digerat.
cuptoarele cu microunde funcționează în principal prin generarea de radiații cu microunde – care este trecută prin alimente, gătind-o. Microundele nu sunt specifice cuptoarelor cu microunde, ci mai degrabă sunt o formă de unde electromagnetice cu o lungime de undă în intervalul de frecvență cuprins între 300 MHz și 300 GHz (o lungime de undă de aproximativ 1 m și 1 mm). Cuptoarele cu microunde folosesc în general o frecvență de 2450 MHz (o lungime de undă de 12,24 cm). în comparație cu alte tipuri de radiații, microundele se încadrează între undele radio, care tind să fie mai lungi, și undele infraroșii, care sunt mai scurte. ceea ce face microundele atât de specializate pentru gătit este modul în care interacționează cu moleculele de apă.
știința din spatele microundelor
în interiorul cuptoarelor cu microunde, microundele sunt create folosind un dispozitiv numit magnetron. La baza lor, magnetronii sunt motoare de înaltă tensiune care produc Energie sub formă de microunde, mai degrabă decât de lucru mecanic.
în interiorul cuptorului cu microunde, un transformator accelerează electricitatea de la priza de perete, 120V în SUA sau 110V în Europa, la aproximativ 4000 de volți. Această tensiune crescută este necesară pentru alimentarea magnetronului, determinând încălzirea unui filament în miezul dispozitivului. Pe măsură ce acest filament se încălzește, electronii sunt eliberați. Cuptorul cu microunde pune acești electroni să funcționeze.
un magnet circular este situat în apropierea filamentului încălzit. În mod normal, electronii care sunt eliberați de filament ar deveni atrași de anod, dar din cauza poziționării magnetului, electronii se întorc înapoi la filamentul în sine. Această buclă de electroni este ceea ce creează de fapt microunde.
toate acestea ar fi putut părea un pic complexe și pot fi explicate fără diagrame. Pentru o scufundare mai profundă în înțelegerea modului în care funcționează magnetronii și, în cele din urmă, microundele, aruncați o privire la videoclipul de mai jos.
sunteți în siguranță să stați lângă un cuptor cu microunde?
un mit popular despre microundele este că acestea vă pot da cancer. Acest lucru poate rezulta din utilizarea cuvântului’ radiații ‘ în descrierea modului în care funcționează, precum și din teama că această radiație cu microunde se poate scurge din cuptorul cu microunde. Radiația, în acest caz, se referă la energia care radiază dintr-o sursă și nu la radioactivitate.cu toate acestea, microundele nu conțin suficientă energie pentru a schimba chimic substanțele prin ionizare – sunt un exemplu de radiații neionizante. Alte tipuri de unde electromagnetice, cum ar fi razele ultraviolete și razele X, posedă mai multă energie pe foton și, prin urmare, pot provoca cancer.
înrudite: 9 lucruri pe care nu ar trebui să le faceți cu microunde
microundele pot provoca, desigur, încălzire și arsuri, dar cuptoarele cu microunde sunt proiectate cu o plasă metalică pe ușa aparatului pentru a împiedica scurgerea microundelor. Aceste ochiuri metalice sunt suficient de mari pentru a vă vedea mâncarea gătind, dar găurile nu sunt suficient de mari pentru ca microundele să alunece. Cuptoarele cu microunde au, de asemenea, dispozitive de siguranță încorporate care nu permit cuptorului să funcționeze în timp ce ușa este deschisă.
deci, la sfârșitul zilei, nu veți face cancer de la a sta prea aproape de un cuptor cu microunde, deoarece razele nu sunt ionizante și nici nu veți fi gătite.
deci, am trecut prin știința de bază, dar încă nu am acoperit de ce microundele funcționează atât de bine pentru a încălzi rapid alimentele.
cum încălzesc microundele moleculele de apă
microundele utilizate într-un cuptor cu microunde sunt trimise printr-un tip de antenă care le canalizează în zona de gătit a aparatului. Valurile sunt conținute în interiorul aparatului datorită pereților metalici solizi (și ușii din plasă). Aceste microunde sunt apoi absorbite de moleculele de apă din interiorul alimentelor. Energia din microunde face ca moleculele de apă să vibreze rapid, ceea ce încălzește alimentele.
în esență, deoarece moleculele de apă absorb cu ușurință microundele, care determină moleculele să înceapă să vibreze rapid, acesta devine un mecanism de transformare a energiei cu microunde în energie termică. La fel ca o camă și o rolă este un dispozitiv mecanic pentru conversia energiei de rotație în mișcare liniară, la fel și interacțiunile microundelor și moleculelor de apă sunt o modalitate de a converti energia microundelor în energie termică.
dar de ce vibrează doar moleculele de apă? Moleculele de apă sunt polare, ceea ce înseamnă că au o parte încărcată pozitiv și o parte încărcată negativ. Microundele au o creastă pozitivă și o creastă negativă, la fel ca orice val. Pe măsură ce microundele se mișcă în interiorul cuptorului cu microunde, moleculele de apă vor încerca să-și alinieze polii cu cei ai cuptorului cu microunde. Deoarece microundele se mișcă rapid în interiorul aparatului, moleculele de apă încearcă rapid să se alinieze la mișcarea undelor.
cât de repede se întâmplă acest lucru? Câmpurile pozitive și negative ale microundelor se mișcă de aproximativ 2,5 miliarde de ori pe secundă. Când combinați acest efect cu reacția moleculei de apă, puteți începe să vă dați seama cum microundele gătesc mâncarea atât de repede și eficient.
De ce microundele gătesc inegal?
Ultima întrebare la care trebuie să răspundem este de ce există adesea pete moarte în interiorul cuptoarelor cu microunde. De exemplu, de ce centrul mâncării dvs. este adesea mult mai rece decât marginile?
acest lucru se întâmplă deoarece unele dintre microundele ajung să se anuleze reciproc. Deseori, aceste locuri de anulare sunt localizate, ceea ce înseamnă că unele zone ale cuptorului cu microunde nu primesc nici o „căldură”.
RELATED: știința spune că cel mai bun mod de a face ceai este să-l microunde
în esență, atunci când vârful unui val lovește Valea unui alt val, rezultatul este un val anulat. Acesta este motivul pentru care majoritatea microundelor folosesc un vas rotativ pentru a asigura o gătire uniformă.
deci, așa funcționează cuptoarele cu microunde. Sunt aparate care folosesc magneți pentru a produce radiații electromagnetice la o anumită lungime de undă, care este îndreptată către moleculele de apă din alimente, determinându-le să vibreze și să se încălzească rapid. Data viitoare când gătești ceva într-un cuptor cu microunde, nu te vei uita la el la fel.