Микровълновите фурни продължават да са сравнително трудна тема за разбиране (поне в сравнение с традиционните методи за готвене). Оказва се, че хората все още имат въпроси, свързани за тях, като например защо ако поставите лед в микровълнова фурна с ориз, оризът се нагрява, а кубчето лед сякаш не.

Нека да започнем с това как работят микровълновите фурни.

„Микровълните се произвеждат във вътрешността на фурната от електронна тръба, наречена магнетрон. Te се отразяват в металната вътрешност на фурната, където се поглъщат от храната. Микровълните карат водните молекули в храната да вибрират, като произвеждат топлина, която сготвя продуктите“, обяснява Американската администрация по храните и лекарствата. „Ето защо храни с високо съдържание на вода, като пресните зеленчуци, могат да се сготвят по-бързо от други.“

Съществува общоприето убеждение, че микровълните са настроени на вибрационната честота на водните молекули, а ледът не се влияе толкова от микровълните, защото молекулите му не са достатъчно свободни, за да влязат в същия вибрационен режим. Но това е погрешно в няколко аспекта.

Първо, микровълните не са настроени на специфичната резонансна честота на водата, а създават няколко широки пика в честотния спектър, които могат да бъдат повлияни и от фактори като ориентацията на храната в микровълновата фурна.

„В действителност този мит е просто това - мит“, обяснява Рон Шмит, бивш директор по електроинженерство в Sensor Research and Development Corp, в книгата Electromagnetics Explained. „Не съществува резонанс на водата при тази честота. Първият резонансен пик се появява над 1 THz, а най-високите загуби се случват далеч в инфрачервения диапазон. 2,45 GHz няма никакво специално значение, освен че е разпределена от Федералната комисия по далекосъобщения на САЩ [FCC] като допустима за използване в микровълнови фурни.“

Второ, твърдите тела са доста добри вибратори. Плътно свързаните атоми позволяват на вибрациите да преминават по-бързо, отколкото в течност или газ, поради което звукът преминава по-бързо през (например) метал, отколкото през въздух или вода.

„И така, как микровълните във фурната нагряват храната, ако не са настроени на специфичната резонансна честота на водата? Те правят това чрез просто диелектрично нагряване“, обяснява д-р Кристофър С. Бърд, доцент по физика в Университета на Западен Тексас (West Texas A&M University), в публикация в блога на университета.

„При диелектричното нагряване електрическото поле в електромагнитната вълна упражнява сила върху молекулите в храната, като ги кара да се въртят, за да се подравнят с него. Поради това въртеливо движение молекулите се сблъскват една в друга и превръщат донякъде подреденото си въртеливо движение в безпорядъчно, което макроскопски наричаме топлина. Много видове молекули в храната (не само тези на водата) поглъщат енергията от микровълните по този начин.“

Докато молекулите в леда могат да вибрират прекрасно, те са много по-малко способни да се въртят поради водородните връзки, образувани със съседните водни молекули. В резултат на това се получават по-малко сблъсъци и по-малко безпорядъчно движение, поради което ледът се топи по-дълго в микровълнова фурна.

Макар че съществува и друг разпространен мит, че в микровълновата фурна храната се приготвя отвътре навън, това също не е вярно, тъй като външната страна получава топлина от микровълните, а вътрешността се приготвя чрез традиционната проводимост. Така че, ако в микровълновата фурна поставите голямо парче лед, проводимостта ще помогне за загряването му.

Източник: IFLScience