Ciência

Como funcionam os fornos de microondas?

Como funcionam os fornos de microondas?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

As microondas são um dispositivo de cozinha muito útil. São máquinas compactas, minúsculas, mas incrivelmente versáteis - então, como funcionam?

Há uma incrível quantidade de ciência e engenharia por trás das microondas, mas tudo pode ser dividido em partes fáceis de entender e digerir.

Os fornos de micro-ondas funcionam principalmente gerando radiação de micro-ondas - que passa através dos alimentos, cozinhando-os. As microondas não são específicas dos fornos de microondas, mas sim uma forma de ondas eletromagnéticas com um comprimento de onda na faixa de frequência entre 300 MHz e 300 GHz (um comprimento de onda de cerca de 1 me 1 mm). Os fornos de microondas geralmente usam uma frequência de 2.450 MHz (um comprimento de onda de 12,24 cm).

Quando comparadas a outros tipos de radiação, as microondas ficam entre as ondas de rádio, que tendem a ser mais longas, e as ondas infravermelhas, que são mais curtas.

O que torna as microondas tão especializadas para cozinhar é a forma como elas interagem com as moléculas de água.

A ciência por trás das microondas

Dentro dos fornos de microondas, as microondas são criadas usando um dispositivo chamado magnetron. Em sua essência, os magnetrons são motores de alta tensão que emitem energia na forma de microondas, em vez de trabalho mecânico.

Dentro do forno de microondas, um transformador eleva a eletricidade da tomada da parede, 120V nos EUA, ou 110V na Europa, para cerca4000 volts. Esse aumento de voltagem é necessário para alimentar o magnetron, fazendo com que um filamento se aqueça no centro do dispositivo. À medida que esse filamento se aquece, os elétrons são liberados. O forno de microondas faz esses elétrons trabalharem.

Um ímã circular está localizado próximo ao filamento aquecido. Normalmente, os elétrons que são liberados pelo filamento seriam atraídos pelo ânodo, mas devido ao posicionamento do ímã, os elétrons retornam ao próprio filamento. Esse loop de elétrons é o que realmente cria as microondas.

Tudo isso pode ter parecido um pouco complexo e pode ser quando explicado sem diagramas. Para um mergulho mais profundo na compreensão de como os magnetrons e, em última instância, as microondas funcionam, dê uma olhada no vídeo abaixo.

Você está seguro para ficar ao lado de um micro-ondas?

Um mito popular sobre as microondas é que elas podem causar câncer. Isso pode resultar do uso da palavra 'radiação' para descrever como funcionam, bem como do medo de que essa radiação de micro-ondas vaze para fora do micro-ondas. Radiação, neste caso, refere-se à energia que irradia de uma fonte, e não à radioatividade.

No entanto, as microondas não contêm energia suficiente para alterar quimicamente as substâncias por meio da ionização - elas são um exemplo de radiação não ionizante. Outros tipos de ondas eletromagnéticas, como ultravioleta e raios X, possuem mais energia por fóton e, portanto, podem causar câncer.

RELACIONADO: 9 COISAS QUE VOCÊ REALMENTE NÃO DEVE MICROONDAR

As microondas podem, é claro, causar aquecimento e queimaduras, mas os fornos microondas são todos projetados com uma malha de metal na porta do aparelho para evitar que as microondas vazem. Essas malhas de metal são grandes o suficiente para você ver sua comida cozinhando, mas os orifícios não são grandes o suficiente para as microondas passarem. Os fornos de microondas também possuem dispositivos de segurança embutidos que não permitem que o forno funcione enquanto a porta estiver aberta.

Então, no final do dia, você não terá câncer por ficar muito perto de um microondas porque os raios não estão ionizando e você também não será cozido.

Então, passamos pela ciência básica, mas ainda não cobrimos por que exatamente as microondas funcionam tão bem para aquecer alimentos rapidamente.

Como as microondas aquecem as moléculas de água

As microondas utilizadas em um forno microondas são enviadas através de uma espécie de antena que as canaliza para a área de cozimento do aparelho. As ondas ficam contidas no interior do aparelho graças às sólidas paredes de metal (e porta de rede). Essas microondas são então absorvidas pelas moléculas de água dentro do alimento. A energia das microondas faz com que as moléculas de água vibrem rapidamente, o que aquece a comida.

Em essência, como as moléculas de água absorvem facilmente as microondas, o que faz com que as moléculas comecem a vibrar rapidamente, isso se torna um mecanismo para transformar a energia de microondas em energia térmica. Assim como um came e um rolo são dispositivos mecânicos para converter energia rotacional em movimento linear, as interações de microondas e moléculas de água também são uma forma de converter energia de microondas em energia térmica.

Mas por que apenas as moléculas de água estão vibrando? As moléculas de água são polares, o que significa que têm um lado com carga positiva e um lado com carga negativa. As microondas têm uma crista positiva e uma crista negativa, assim como qualquer onda. À medida que as micro-ondas se movem dentro do forno de micro-ondas, as moléculas de água tentarão alinhar seus pólos com os do micro-ondas. Como as microondas se movem rapidamente dentro do aparelho, as moléculas de água tentam se manter alinhadas com o movimento das ondas.

Quão rápido isso está acontecendo? Os campos positivo e negativo das microondas estão se movendo a cerca de 2,5 bilhões de vezes por segundo. Quando você combina esse efeito com a reação da molécula de água, pode começar a perceber como as microondas cozinham os alimentos de forma tão rápida e eficaz.

Por que as microondas cozinham de maneira desigual?

A última pergunta que precisamos responder é por que costuma haver pontos mortos no interior dos fornos de microondas. Por exemplo, por que o centro da comida costuma ser muito mais frio do que as bordas?

Isso ocorre porque algumas das microondas acabam se cancelando. Muitas vezes, esses locais de cancelamento são localizados, o que significa que algumas áreas do forno de micro-ondas não recebem "calor".

RELACIONADO: A CIÊNCIA DIZ QUE A MELHOR FORMA DE FAZER CHÁ É MICROONDÁ-LO

Em essência, quando o pico de uma onda atinge o vale de outra onda, o resultado é uma onda cancelada. É por isso que a maioria das microondas usa um prato giratório para garantir um cozimento uniforme.

Então, é assim que os fornos de microondas funcionam. São aparelhos que usam ímãs para produzir radiação eletromagnética em um determinado comprimento de onda, que é direcionada às moléculas de água dos alimentos, fazendo com que vibrem e aqueçam rapidamente. Da próxima vez que você cozinhar algo no micro-ondas, não verá da mesma forma.


Assista o vídeo: Forno de Micro-ondas Fischer, modelo FIT LINE 25 litros. O que é e como funciona? (Pode 2022).