¿Cómo funciona un horno de microondas?

Un horno de microondas calienta su comida al hacer vibrar rápidamente las moléculas de agua dentro de sus alimentos.

¿Qué son las microondas de todos modos ?

Espectro electromagnético
Las microondas son parte del espectro electromagnético. Antes de perderte en este punto con esta jerga, el espectro electromagnético consiste en una combinación de ondas eléctricas y magnéticas que vibran a diferentes frecuencias, también conocidas como tiempos diferentes por segundo.
El espectro electromagnético consiste en todo, desde la luz visible, los rayos UV que causan el bronceado y, finalmente, el cáncer hasta las ondas de radio, que fueron la única fuente de entretenimiento de su abuelo por un tiempo.

Viniendo a Microondas
Las microondas son parte del espectro electromagnético que se acurrucó entre Infra-Red y que puede usar para visión nocturna y ondas de radio. Aunque se llama micro, la distancia de la longitud de onda (es decir, de la cresta a la cresta o de la vaguada a la depresión) suele ser en milímetros, mientras que para la luz visible suele ser 10.000 veces más pequeña que eso.
Las microondas se usaban generalmente para aplicaciones como el radar cuando de repente se descubrió que calentaban la comida humana.

El hecho de que puedan calentar comida fue descubierto por accidente.

En 1945, mientras trabajaba cerca de un magnetrón (un dispositivo que produce microondas), un ingeniero descubrió que la barra de caramelo dentro de su bolsillo se estaba derritiendo. Nunca se le preguntó por qué tenía una barra de chocolate dentro de su bolsillo como un hombre adulto.
Lo intentó en granos de maíz con gran éxito (después de todo esto es ciencia real) y un huevo que lo puso probablemente en una lista de probation.
Raytheon, la gran corporación para la que trabajaba, comercializó inmediatamente la tecnología para aplicaciones domésticas. El microondas se hizo más y más pequeño hasta que son lo que ves ahora.

Entonces, ¿cómo funciona realmente un microondas?

Su comida es muy similar a usted, se compone principalmente de agua y ahí radica el secreto del microondas.
Si te lastimas un poco el cerebro e intentas recordar las clases de química de la escuela secundaria, una molécula de agua está compuesta de dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, como la figura siguiente.

Molécula de agua: mirándolo de cerca.

Sin embargo, notará que las moléculas de hidrógeno parecen estar agrupadas en un lado y el átomo de oxígeno está colgando solo en la parte superior.

Lo que hace es crear algo llamado momento dipolar que significa que la molécula está polarizada, que es ligeramente positiva en un lado y negativa en el otro.

Recuerde que esto es importante, ya que esto lo haría sensible a cualquier campo eléctrico especialmente vibratorio.

Ahora aplique un campo eléctrico rápidamente oscilante, que es microondas

El microondas comercial en su casa opera a aproximadamente 2.4 GHz, lo que significa que el campo eléctrico cambia de polaridad 2.400,000,000 veces por segundo.
Cuando se aplica en su comida, esto hace que las moléculas de agua vibren rápidamente a un ritmo similar. Las moléculas de agua se frotan entre sí y las moléculas vecinas se calientan rápidamente y su comida.

¿Qué son las microondas dañinas?

Las microondas, a diferencia de los rayos gamma o los rayos X son radiaciones no ionizantes, no son dañinas en sí mismas. Sin embargo, como estás compuesto principalmente de agua, te quemará mucho. La malla en la puerta del microondas, que dificulta ver el burrito que está calentando, está ahí para evitar que las microondas se escapen.

Referencias
El espectro electromagnético está obviamente inspirado en el espectro electromagnético xkcd.
Todas las imágenes son propiedad de mí.

Los hornos de microondas comerciales son tan rápidos y eficientes que pueden proporcionar energía térmica directamente a las moléculas dentro de los alimentos. Se calienta la comida como el sol calienta nuestra cara por la radiación.

Los hornos de microondas usan ondas de radio a una frecuencia específica establecida para agitar las moléculas de agua en los alimentos. A medida que estas moléculas de agua se vuelven cada vez más agitadas, comienzan a vibrar a nivel atómico y generan calor. Este calor es lo que realmente cocina los alimentos en el horno. Porque todas las partículas en la comida están vibrando y generando calor al mismo tiempo. Mientras que los metales, por otro lado, reflejan estas ondas de radio, actúan como paredes de hornos.

Fuente: SCI-TECH … El sitio genial para la ciencia caliente

¿Dirías que el sol está caliente? ¿Te imaginas una gran lente, digamos cuatro pies de diámetro, enfocando el Sol brillante en una caja de acero a través de una ventana transparente que deja entrar la luz, pero no la deja salir?

Un microondas es así, pero aún mejor. La luz del sol es detenida en gran medida por nuestra piel, pero las frecuencias en un microondas son mucho más bajas, y pueden viajar a plomo en su articulación del domingo. El problema es que el haz de energía de calentamiento es algo abultado, por lo que la mayoría de las microondas tienen un carrusel de vidrio para suavizar la intensidad del calor.

Bueno, esa es casi toda la historia, pero no está completa sin mencionar al Magnetron: un desarrollo británico de la Segunda Guerra Mundial solía conducir transmisores de radar que podían ver a los bombarderos alemanes acercándose.

Desde el primer día, se advirtió a los técnicos que NO deben mirar hacia abajo de la tubería (guía de ondas) cuando se enciende un Magnetron por una buena razón. Pueden freír tus globos oculares. Dejando a un lado la historia de la fusión de la barra de chocolate, déle crédito a Westinghouse por comercializar este dispositivo de guerra para uso en la cocina, y observe especialmente bien las microondas, como el aceite, la grasa y el agua; así que ten cuidado con esa pizza grasienta recalentada: el queso puede estar considerablemente más caliente que la masa.

Finalmente, para los fanáticos de la tecnología, una descripción de cómo hacer un magnetrón.

Tome un bloque de cobre de aproximadamente 2 X 2 X 2 pulgadas y perfore un agujero de media pulgada en el centro de una cara. Luego, taladre ocho agujeros en un círculo alrededor del orificio central. Ahora tome una sierra de vaivén y vea una ranura desde el orificio central hasta cada uno de los orificios laterales. Ya casi terminaste. Coloque un cátodo aislado en una placa plana y suelde esa a la cara con los agujeros. Asegúrese de que el cátodo no toque cobre. Coloca una placa plana en la otra cara con agujeros para cerrarla. Coloque un imán fuerte como una herradura con sus extremos enfrentados a las dos placas, y finalmente, haga un agujero en uno de los orificios laterales para tomar una pequeña antena dentro que transporta la energía del radar hacia el exterior en una tubería o guía de ondas.

Ya tienes la imagen: pones un voluminoso -1000 voltios en el cátodo, después de calentarlo con un filamento adentro y afuera vienen microondas a través de la antena. Lindo, ¿eh?

Aquí están los 5 pasos simples de cómo funciona el horno de microondas.

  • Dentro de la caja de metal sólido, hay un generador de microondas llamado magnetrón. Cuando comienza a cocinar, el magnetrón toma energía del enchufe eléctrico y cambia a ondas de radio potentes de 12 cm (4,7 pulgadas).
  • El magnetrón dispara estas ondas al compartimiento de alimentos a través de un canal llamado guía de ondas.
  • La comida se asienta en un plato giratorio, girando gradualmente para que las microondas la cocinen de manera equitativa.
  • Las microondas se balancean hacia atrás y hacia adelante desde los divisores metálicos reflectantes del compartimento de comida, de forma muy similar a como se mueve la luz de un espejo. En el momento en que las microondas alcanzan la comida en sí, no solo rebotan. Del mismo modo que las ondas de radio pueden atravesar directamente la pared de su hogar, las microondas penetran dentro de la comida. A medida que lo atraviesan, influyen en las moléculas dentro de él para que vibren todas las moléculas rápidamente.
  • Las moléculas que vibran se calientan de esta manera, mientras más rápido vibran las moléculas, más vibra más caliente se vuelve la comida. Por lo tanto, las microondas pasan su energía a los átomos de la comida y la calientan rápidamente.

El horno de microondas es un aparato de cocina muy popular que utiliza radiación de microondas para calentar y cocinar alimentos de manera fácil, rápida y eficiente. Tappan lanzó el microondas para uso doméstico en 1955 y el horno de microondas fue introducido por primera vez por Amana Corporation en 1967.

Los hornos de microondas también se usan para calentar alimentos cocinados durante el día anterior y cocinar una variedad diferente de alimentos. Se usan para cocinar lentamente, como mantequilla, grasas y chocolate. Un horno de microondas puede cocinar alimentos seis veces más rápido que el horno tradicional, ya que un horno tradicional calienta los alimentos lentamente desde el exterior. El horno de microondas también ahorra energía.

Workingofmicrowaveoven

El funcionamiento de un horno de microondas es el siguiente:

1. El horno de microondas está hecho de una caja de metal de aluminio que no puede pasar la radiación y utiliza un magnetrón , un generador de microondas. Cuando enciende el horno de microondas para cocinar los alimentos, el magnetrón recibe electricidad de la toma de corriente y la convierte en ondas de radio de alta potencia.

2. El horno de microondas tiene una guía de onda, un giradiscos y un interruptor de temporizador. Cuando la comida ingresa dentro de la cámara y el temporizador se enciende, envía un comando al magnetrón para enviar microondas al plato giratorio para comenzar a girar. Las microondas calientan la comida que tiene moléculas de agua

3. Cuando el horno está encendido, envía microondas que tocan las moléculas de agua

4. Después de esto, las moléculas de agua comienzan a vibrar a una velocidad muy alta y producen calor. El plato giratorio gira y la comida se calienta con calma.

¿Cómo un microondas convierte la electricidad en calor? ¡Me gusta esto!

  1. Dentro de la caja de metal fuerte, hay un generador de microondas llamado magnetrón. Cuando comienza a cocinar, el magnetrón toma electricidad de la toma de corriente y la convierte en ondas de radio de alta potencia de 12 cm (4,7 pulgadas).
  2. El magnetrón envía estas ondas al compartimento de alimentos a través de un canal llamado guía de ondas.
  3. La comida se asienta sobre un plato giratorio, girando lentamente para que las microondas la cocinen uniformemente.
  4. Las microondas rebotan en las paredes metálicas reflectantes del compartimiento de alimentos, al igual que la luz rebota en un espejo. Cuando las microondas alcanzan la comida en sí, no simplemente rebotan. Del mismo modo que las ondas de radio pueden pasar directamente a través de las paredes de su casa, las microondas penetran dentro de la comida. A medida que viajan a través de él, hacen que las moléculas dentro de él vibren más rápidamente.
  5. Las moléculas que vibran tienen calor así que, cuanto más rápido vibran las moléculas, más caliente se vuelve la comida. Por lo tanto, las microondas pasan su energía a las moléculas de la comida y la calientan rápidamente.

Un horno de microondas , o un microondas , es un aparato de cocina que cocina o calienta los alimentos por calentamiento dieléctrico. Esto se logra mediante el uso de radiación de microondas para calentar agua y otras moléculas polarizadas dentro de los alimentos. Esta excitación es bastante uniforme, lo que hace que la comida se caliente de manera más uniforme (excepto en los objetos gruesos) que generalmente ocurre en otras técnicas de cocción.

Los hornos de microondas básicos calientan los alimentos de manera rápida y eficiente, pero no doran ni hornean los alimentos de la misma manera que los hornos convencionales. Esto los hace inadecuados para cocinar ciertos alimentos o para lograr ciertos efectos culinarios. Se pueden agregar tipos adicionales de fuentes de calor al paquete de microondas, o en hornos de microondas combinados, para agregar estos efectos adicionales.

Fuente-Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/Mic

Este video lo describe claramente:

Aquí es donde el físico superior aprendió su física.