Hur fungerar en mikrovågsugn?

21 Hur fungerar en mikrovågsugn? - LTHs julkalender 2013 (April 2019).

Anonim

En dag efter att ha gått förbi en mikrovågsradar som han hade jobbat på, fann amerikanska ingenjören Percy Spencer att chokladstången i fickan hade smält. Spencer insåg att den intensiva mikrovågsenergin som utsattes av magnetroner inte bara kunde användas för att jaga fiender i krig utan också laga pasta en gång i taget.

Denna upptäckt var revolutionerande och rent oavsiktlig, en kombination av adjektiv finner vi oemotståndligt förtjusande. Den första matvaran Spencer sedan medvetet kokas med mikrovågor - och jag tvivlar på att det kommer som en överraskning - var popcorn. Det andra föremålet han kokade utan att vila på en låga, på avstånd som om hon var magisk, var ett ägg som exploderade inför en av experimenterna. Ögonblicket var historiskt.

Percy Spencer med en primitiv mikrovågsugn.

Raytheon, företaget som hade anställt Spencer, lämnade omedelbart ett patent på en enhet som skulle laga mat eller återvinna mat genom att omsluta det och sedan bombardera det med mikrovågor. Enheten, med absolut ingen hänsyn till kreativitet, kallades helt enkelt mikrovågsugnen. Men hur fungerar en? Varför smälte chokladbaren?

Strålning

De tre typerna av värmeöverföring.

Det är dock fortfarande oklart hur värmen fördelas genom maten som utsätts för vågorna. Mikrovågor är extremt skickliga på spännande och vibrerande vattenmolekyler, och eftersom mat för det mesta är vatten, skapar molekylernas kraftfulla rörelse intermolekylär friktion, vilket genererar värmen för att laga matvaran. Även varför vattenmolekylen? Tja, för att det är en utmärkt dipol.

Varför Mikrovågor Tar Vatten Molekyler

Vattenmolekylen är en utmärkt dipol. (Foto Credit: Wikimedia Commons)

När ett elektriskt fält kontaktar en dipol, försöker dipolen att anpassa sig till fältets laddning, men mikrovågor är inte bara några elektriska fält. de är en snabbt växlande en. När fältet växlar, så gör dipolens inriktning, det vill säga dipolen roterar. Vattenmolekylen som sätts i sådan kraftig rotation av mikrovågorna avger andra molekyler vid kraftig rotation. Snart är varje vattenmolekyl exalterad och roterande. Den vibrerande energin spridda ökar temperaturen på matvaran.

Varför Mikrovågor?

Ting! (Foto Kredit: buykitchenstuff.com)

Då finns radiovågor - elektromagnetiska vågor med jämn lägre frekvenser. Varför använder vi dem inte? Skulle de inte vara avledande från trenden, ännu mer genomträngande? Radiovågor användes faktiskt för att värma mat även före mikrovågor! Men eftersom det mesta av modern kommunikationsteknik kom till grund för radiovågor, skulle det fortsätta att använda dem för att värma mat ha orsakat elektronisk störning.

Slutligen, medan mikrovågsuppvärmning är det snabbaste och mest effektiva sättet att laga mat, kan inte varje mat uppvärmas med lika lätthet. Självklart är matvaror fyllda med fukt det enklaste att värma. Livsmedel som innehåller socker eller fett kräver dock större ansträngning. Detta beror på att dipolrörelsen av deras molekyler är mycket mindre än dipolrörelsen av vattenmolekyler.

Man måste också undvika att mikrovågsugna livsmedel i en metallbehållare. Det faktum att metaller speglar elektromagnetiska vågor är radarens arbetsprincip. Om du matar en ugn en metallskål, kommer det mesta av mikrovågsenergin som om det är ett metallskips att reflekteras av det.

Kom ihåg att mikrovågsugnar är konstruerade på ett sätt som tillåter inga vågor att fly undan dem, så den reflekterade energin springer ut från väggarna och reflekteras av metallskålen. Vad som händer är växthuseffekten: energin ackumuleras och orsakar att temperaturen i ugnen kommer att nå farliga nivåer, vilket kan leda till att ugnen exploderar i ansiktet. Om risken för detta händer inte är uppenbart för dig, kanske du bara ska hålla fast vid mikrovågs popcorn!