Цікавий експеримент. Щось дивне відбувається, якщо розігріти лід у мікрохвильовці

Мікрохвилі — досить складна тема для розуміння, принаймні порівняно з традиційними способами приготування їжі "на вогні". Ця тема, як показали соцмережі, все ще викликає безліч запитань у людей. Наприклад, чому кубик льоду, розміщений зверху вареного рису, в мікрохвильовці не нагрівається, на відміну від рису, пише IFLScience.

Дослідники пояснили, що відбувається. За словами експертів Управління з контролю за продуктами та ліками США, мікрохвилі виробляються всередині печі електронною трубкою, відомою як магнетрон. Мікрохвилі, по суті, відбиваються від внутрішньої металевої частини печі, де надалі поглинаються їжею. Саме вони змушують молекули води в їжі вібрувати, виділяючи тепло, яке нагріває продукти. За словами експертів, саме тому продукти з великим вмістом води, наприклад, свіжі овочі, готуються в мікрохвильовці значно швидше, ніж інші.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Дехто припускає, що мікрохвилі налаштовані на частоту коливань молекул води, а лід не так схильний до впливу мікрохвиль, оскільки його молекули недостатньо вільні, щоб увійти в той самий коливальний режим. Але це твердження невірне.

За словами колишнього директора з електротехніки в Sensor Research and Development Corp Рона Шмідта, є кілька причин, чому попереднє твердження хибне. По-перше, мікрохвилі зовсім не налаштовані на певну резонансну частоту води. Насправді вони створюють кілька широких піків у спектрі частот, на які може впливати ціла низка чинників, зокрема, орієнтація їжі. Так, перший резонансний пік виникає вище 1 ТГц, а найбільші втрати відбуваються в інфрачервоному діапазоні.

По-друге, тверді тіла — досить хороші вібратори. Тісно пов'язані атоми дають змогу коливанням проходити швидше, ніж у рідині або газі, тому звук швидше проходить крізь метал, ніж крізь повітря або воду.

Як мікрохвильовки нагрівають їжу

За словами доцента кафедри фізики в Університеті Західного Техасу, доктора Крістофера Берда, мікрохвильові печі нагрівають їжу за допомогою простого діелектричного нагріву. Під час такого нагрівання електричне поле в електромагнітній хвилі чинить силу на молекули в їжі, змушуючи їх обертатися, щоб вирівнятися з полем.

Цей обертальний рух змушує молекули стикатися одна з одною і перетворювати свій упорядкований обертальний рух на хаотичний, який ми макроскопічно називаємо теплом. До слова, багато типів молекул у їжі поглинають енергію мікрохвиль у такий спосіб, і не тільки молекули води.

Попри те, що молекули в льоду здатні вібрувати, вони набагато менш здатні обертатися через водневі зв'язки, утворені з сусідніми молекулами води. У результаті відбувається менше зіткнень, а отже, менше хаотичного руху. Таким чином лід довше тане в мікрохвильовій печі.

Раніше Фокус писав про те, що вчені виявили явище, яке виникає 1 раз на 10 млрд випадків.