Comment fonctionne un four à micro-ondes?

Anonim

Un jour, après avoir passé devant un radar à micro-ondes sur lequel il travaillait, l'ingénieur américain Percy Spencer a découvert que la barre de chocolat dans sa poche avait fondu. Spencer se rendit compte que l’énergie micro-ondes intense émise par les magnétrons pouvait non seulement être utilisée pour chasser les ennemis à la guerre, mais aussi pour cuire des pâtes de temps en temps.

Cette découverte était révolutionnaire et purement accidentelle, une combinaison d'adjectifs que nous trouvons irrésistiblement délicieuse. Le premier produit alimentaire que Spencer a ensuite cuisiné délibérément au micro-ondes - et je doute que ce soit une surprise - a été le pop-corn. Le deuxième plat qu'il a cuisiné sans le poser sur une flamme, de loin, comme par pure magie, était un œuf, qui a explosé sous le visage de l'un des expérimentateurs. Le moment était historique.

Percy Spencer avec un four à micro-ondes primitif.

Raytheon, la société qui avait employé Spencer, a immédiatement déposé un brevet pour un appareil permettant de cuire ou de cuisiner des aliments en les enfermant puis en les bombardant de micro-ondes. L'appareil, sans aucun respect pour la créativité, s'appelait simplement le four à micro-ondes. Mais comment on travaille? Pourquoi la barre de chocolat a-t-elle fondu?

Radiation

Les trois types de transfert de chaleur.

Cependant, on ignore encore comment la chaleur est distribuée dans les aliments soumis aux vagues. Les micro-ondes sont extrêmement aptes à exciter et à faire vibrer les molécules d'eau. Etant donné que la nourriture est principalement composée d'eau, le mouvement vigoureux de ces molécules crée un frottement intermoléculaire, qui génère la chaleur nécessaire à la cuisson de l'aliment. Bien que, pourquoi la molécule d'eau? Eh bien, parce que c'est un excellent dipôle.

Pourquoi les micro-ondes ciblent-elles les molécules d'eau?

La molécule d'eau est un excellent dipôle. (Crédit photo: Wikimedia Commons)

Lorsqu'un champ électrique entre en contact avec un dipôle, le dipôle tente de s'aligner sur la charge du champ, mais les micro-ondes ne sont pas n'importe quel champ électrique; ils alternent rapidement. L'alignement du dipôle, c'est-à-dire le dipôle, tourne lorsque le champ alterne. La molécule d'eau mise en rotation si vigoureuse par les micro-ondes déclenche d'autres molécules en rotation vigoureuse. Bientôt, chaque molécule d'eau est excitée et en rotation. L'énergie vibratoire dispersée augmente la température de l'aliment.

Pourquoi micro-ondes?

Ting! (Crédit photo: buykitchenstuff.com)

Ensuite, il y a les ondes radio - des ondes électromagnétiques de fréquences encore plus basses. Pourquoi ne les utilisons-nous pas? Ne seraient-ils pas, déduisant de la tendance, encore plus pénétrants? Les ondes radio étaient en fait utilisées pour réchauffer les aliments avant même les micro-ondes! Cependant, étant donné que la plupart des technologies de communication modernes ont fini par être basées sur les ondes radio, leur utilisation continue pour chauffer des aliments aurait certainement provoqué des interférences électroniques.

Enfin, bien que le chauffage par micro-ondes soit le moyen le plus rapide et le plus efficace de cuire les aliments, tous les aliments ne peuvent pas être chauffés aussi facilement. De toute évidence, les aliments souillés d'humidité sont les plus faciles à chauffer. Les produits alimentaires contenant du sucre ou des matières grasses nécessitent toutefois des efforts plus importants. En effet, le mouvement dipolaire de leurs molécules est beaucoup moins important que celui des molécules d’eau.

En outre, il faut éviter de cuire au four micro-ondes tout aliment dans un récipient en métal. Le fait que les métaux réfléchissent les ondes électromagnétiques est le principe de base du radar. Si vous alimentez un four avec un bol en métal, la plus grande partie de l’énergie des micro-ondes, comme celle d’un navire métallique, sera reflétée par celui-ci.

Rappelez-vous que les fours à micro-ondes sont construits de manière à ce qu'aucune vague ne puisse y échapper. Ainsi, l'énergie réfléchie rebondit sur les murs et est réfléchie par le bol en métal. Il s’ensuit l’effet de serre: l’énergie s’accumule et la température à l’intérieur du four atteint des niveaux dangereux, ce qui peut éventuellement provoquer l’explosion du four sur le visage. Si le danger que cela se produise ne vous est pas apparent, peut-être devriez-vous simplement vous en tenir au micro-ondes pop-corn!