Znanost

Kako delujejo mikrovalovne pečice?

Kako delujejo mikrovalovne pečice?


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.

Mikrovalovi so zelo uporabna naprava za kuhanje. So kompaktni, drobni, a neverjetno vsestranski stroji - kako delujejo?

Za mikrovalovi stoji neverjetna količina znanosti in tehnike, vendar je vse to mogoče razčleniti na lahko razumljive in prebavljive delce.

Mikrovalovne pečice v glavnem delujejo tako, da ustvarjajo mikrovalovno sevanje - ki prehaja skozi hrano in jo kuha. Mikrovalovi niso značilni za mikrovalovne pečice, temveč so oblika elektromagnetnih valov z valovno dolžino v frekvenčnem območju med 300 MHz in 300 GHz (valovna dolžina približno 1 m in 1 mm). Mikrovalovne pečice običajno uporabljajo frekvenco 2450 MHz (valovna dolžina 12,24 cm).

V primerjavi z drugimi vrstami sevanja mikrovalovi spadajo med radijske valove, ki so ponavadi daljši, in infrardeče valove, ki so krajši.

Zaradi česar so mikrovalovi tako specializirani za kuhanje, je to, kako vplivajo na molekule vode.

Znanost za mikrovalovi

V mikrovalovnih pečicah nastajajo mikrovalovi z napravo, imenovano magnetron. V svojem bistvu so magnetroni visokonapetostni motorji, ki oddajajo energijo v obliki mikrovalov in ne mehaničnega dela.

V mikrovalovni pečici transformator pospeši električno energijo iz stenske vtičnice, 120V v ZDA, oz 110V v Evropi okoli4000 voltov. Ta povečana napetost je potrebna za napajanje magnetrona, zaradi česar se žarilna nitka segreje v jedru naprave. Ko se ta filament segreje, se sprostijo elektroni. Mikrovalovna pečica te elektrone deluje.

V bližini segrete žarilne nitke se nahaja krožni magnet. Običajno bi elektrode, ki jih sprosti filament, privlačila anoda, toda zaradi lege magneta se elektroni spet vrtijo k sami filamentu. To zanko elektronov je tisto, kar dejansko ustvarja mikrovalove.

Vse to je morda zveni nekoliko zapleteno in je mogoče razložiti brez diagramov. Za globlje poglobljeno razumevanje, kako delujejo magnetroni in navsezadnje mikrovalovi, si oglejte spodnji video.

Ali lahko varno stojite ob mikrovalovni pečici?

Eden od priljubljenih mitov o mikrovalovnih pečicah je, da vam lahko povzročijo raka. To lahko izvira iz uporabe besede "sevanje" pri opisovanju njihovega delovanja in strahu, da lahko to mikrovalovno sevanje uhaja iz mikrovalovne pečice. V tem primeru sevanje se nanaša na energijo, ki seva iz vira, in ne na radioaktivnost.

Vendar mikrovalovi ne vsebujejo dovolj energije za kemično spreminjanje snovi z ionizacijo - so primer neionizirajočega sevanja. Druge vrste elektromagnetnih valov, kot so ultravijolični in rentgenski žarki, imajo več energije na foton in tako lahko povzročijo raka.

POVEZANE: 9 STVARI, KI JIH RES NE SMETE MIKROVALNE

Mikrovalovi lahko seveda povzročijo ogrevanje in opekline, vendar so vse mikrovalovne pečice zasnovane s kovinsko mrežico na vratih naprave, da mikrovalovi ne puščajo ven. Te kovinske mrežice so dovolj velike, da vidite, kako se kuha hrana, vendar luknje niso dovolj velike, da bi mikrovalovi zdrsnili skozi. V mikrovalovne pečice so vgrajene tudi varnostne naprave, ki ne omogočajo delovanja pečice, medtem ko so vrata odprta.

Tako na koncu dneva ne boste dobili raka, če bi stali preblizu mikrovalovne pečice, ker žarki ne ionizirajo in se tudi ne boste skuhali.

Torej smo prešli osnovno znanost, vendar še vedno nismo razkrili, zakaj točno mikrovalovi delujejo tako dobro, da hitro ogrejejo hrano.

Kako mikrovalovi segrejejo molekule vode

Mikrovalovi, ki se uporabljajo v mikrovalovni pečici, se pošljejo skozi vrsto antene, ki jih usmeri v prostor za kuhanje naprave. Valovi so v notranjosti naprave zahvaljujoč trdnim kovinskim stenam (in mrežnim vratom). Te mikrovalove nato molekule vode v hrani absorbirajo. Energija iz mikrovalov povzroči, da molekule vode hitro vibrirajo, kar segreje hrano.

V bistvu, ker molekule vode zlahka absorbirajo mikrovalove, zaradi katerih molekule začnejo hitro vibrirati, to postane mehanizem za pretvorbo mikrovalovne energije v toplotno energijo. Tako kot sta odmikač in valj mehanska naprava za pretvorbo rotacijske energije v linearno gibanje, so tudi interakcije mikrovalov in molekul vode način pretvorbe mikrovalovne energije v toplotno energijo.

Zakaj pa le molekule vode vibrirajo? Molekule vode so polarne, kar pomeni, da imajo pozitivno in negativno nabito stran. Mikrovalovi imajo pozitiven in negativen greben, tako kot vsak val. Ko se mikrovalovi premikajo po notranjosti mikrovalovne pečice, bodo molekule vode poskušale svoje polove uskladiti s tistimi v mikrovalovni pečici. Ker se mikrovalovi hitro premikajo v notranjosti aparata, se molekule vode hitro poskušajo poravnati z gibanjem valov.

Kako hitro se to dogaja? Pozitivna in negativna polja mikrovalov se gibljejo približno 2,5 milijarde krat na sekundo. Ko kombinirate ta učinek z reakcijo molekule vode, lahko začnete dojemati, kako mikrovalovi tako hitro in učinkovito kuhajo hrano.

Zakaj mikrovalovi kuhajo neenakomerno?

Zadnje vprašanje, na katerega moramo odgovoriti, je, zakaj so na notranji strani mikrovalovnih pečic pogosto mrtve točke. Na primer, zakaj je središče vaše hrane pogosto veliko hladnejše od robov?

To se zgodi, ker se nekateri mikrovalovi na koncu medsebojno odpovedo. Ti kraji odpovedi so pogosto lokalizirani, kar pomeni, da nekatera področja mikrovalovne pečice nimajo nobene "toplote".

POVEZANE: ZNANOST PRAVI, DA JE NAJBOLJŠI NAČIN PRIPRAVITVE, DA GA MIKROVALNE

V bistvu, ko vrh enega vala zadene dolino drugega vala, je rezultat odpovedan val. Zato večina mikrovalov uporablja vrtljivo posodo, da se zagotovi enakomerno kuhanje.

Torej, tako delujejo mikrovalovne pečice. So naprave, ki z magneti proizvajajo elektromagnetno sevanje pri določeni valovni dolžini, ki je usmerjena na molekule vode v hrani, zaradi česar vibrirajo in se hitro segrejejo. Naslednjič, ko nekaj skuhate v mikrovalovni pečici, na to ne boste gledali enako.


Poglej si posnetek: Global Warming Documentary: MEAT THE TRUTH HD, full length 4 subtitles (November 2022).