Mikrobølgeovn oppstår i stor grad av skiftende elektriske og magnetiske felt (dvs. «mikrobølger») som sendes ut av mikrobølgeovnen din og påvirker polare molekyler . Når retningen til det elektriske feltet endres over tid, prøver de polære molekylene (ofte av vann) å følge feltet ved å endre orienteringen inne i materialet for å stille seg opp langs feltlinjene i en energisk gunstig konfigurasjon (nemlig med den positive side som peker i samme retning som feltlinjene). Når disse molekylene skifter retning raskt ( millioner ganger per sekund minst ), får de energi – noe som øker temperaturen på materialet. Denne prosessen kalles dielektrisk oppvarming .

Vann er imidlertid ikke det eneste polare molekylet i verden. Du kan teste selv at det meste av plast ikke «t varmes opp i en mikrobølgeovn mens de fleste glass- og keramiske gjenstander gjør det. Så, en mikrobølgeovn som smelter plastskålen din, har mer å gjøre med at den overoppheter maten din enn overoppheting av matbeholderen.

EDIT: Etter å ha undersøkt noen spørsmål som ble tatt opp i kommentarene til dette innlegget, har jeg funnet veldig interessant informasjon om hvorfor glass og keramikk varmes opp i mikrobølgeovnen, som jeg vil dele her .

Først og fremst, ifølge denne artikkelen fra Royal Society of Chemistry såkalte «keramikk» keramikk er avfyrt på kategorisk lavere temperaturer enn «steintøy.» Som et resultat forblir en ikke-ubetydelig mengde vannmolekyler inne i det nå tilsynelatende tørre «steingods», mens den store overvekten av vannmolekyler i «steintøy» er fjernet som et resultat av jo høyere avfyringstemperatur. Konklusjonen er at keramikk av keramikk varmes opp i mikrobølgeovnen fordi de har polare vannmolekyler i seg som gjennomgår dielektrisk oppvarming. På den annen side vil steintøy (og tilsynelatende porselen) ikke varme opp i mikrobølgeovnen på grunn av deres respektive mangel på vannmolekyler. Uansett vil jeg fremdeles ikke anbefale å mikrobølge bestemorens porselenporselen for å finne ut av det.

For det andre er glass «molekylær struktur tilsynelatende lokalt tetraeder, men uten lang rekkevidde (dvs. det er et amorft fast stoff) som betyr at det har en tendens til å være mellomrom i glassets molekylære struktur for å imøtekomme ioniske urenheter (for det meste natrium, se denne forklaringen om hvordan glass lages for å få en ide om kjemikalier som går inn i sluttproduktet. Disse urenhetene er bare løst bundet og er i stand til å bevege seg rundt i glassets amorfe struktur. Disse ionene av natrium eller andre grunnstoffer har nettolading (de er ioner tross alt) som betyr at det oscillerende elektriske feltet som produseres av mikrobølgeovnen får ionene til å skvette frem og tilbake og få energi.Ideen er veldig lik rotasjonene til polare molekyler (som har en elektrisk dipol , men uten nettolading), men mekanismen er annerledes (nemlig translasjonell energi snarere enn rotasjonsenergi).

Så oppsummert varmer keramikk tilsynelatende opp fordi de fremdeles inneholder litt vann, mens glass varmes opp hovedsakelig på grunn av tilstedeværelsen av halvfrie, ladede ioner. > Kommentarer

• I ‘ Jeg er ikke sikker på hvor godt molekylmodellen gjelder glass. Kjernemekanismen er at saken som skal oppvarmes har indre elektriske felt på grunn av den ikke-ensartede ladetettheten. Hvis det eksterne elektriske feltet veksler, vil det indre feltet aldri ha muligheten til å justere.
• Jeg liker ikke ‘ som denne typen svar: Jeg finner det misvisende fordi jeg ikke tror ‘ at dette forklarer dielektriske tap. Beviset er at de magnetiske tapene er maksimale når vinkelen mellom feltet og polarisasjonen er høyest.
• Jeg antar at keramikk kan varmes opp i ovnen fordi de inneholder vann, ikke fordi de er polare. Jeg tror også at glass ikke varmes opp i ovnen (gjorde ikke ‘ ikke et kontrollert eksperiment, men jeg husker at jeg varmet opp et glass te, og den øvre delen av glasset var kaldere) .
• Et godt stykke keramikk som har blitt avfyrt riktig, burde være helt fri for fuktighet. Nå er kanskje materialet som varmes opp, glasuren og ikke leire, men det er ‘ et annet problem. Glass er en annen sak. Det er et enormt antall forskjellige glassformler, hvorav noen vil varme opp i en mikrobølgeovn og noen som vant ‘ t. Jeg ‘ er ikke ekspert på kjemien til alt glass og all keramikk, men jeg ‘ Jeg prøver å gjøre litt research når jeg kan komme på en datamaskin (ikke bare telefonen min). I mellomtiden kan du gjerne legge et tomt glass eller kaffekrus i mikrobølgeovnen og se selv.
• Hvis du skal gjøre dette eksperimentet, vær forsiktig med plasten du bruker; noen (f.eks. melamin som brukes i » uknuselig » tallerkener og kokekar) vil ikke bare varme opp betydelig, men kan også knekke eksplosivt og / eller frigjør formaldehyd. Stinker opp kjøkkenet ditt i evigheter.

Dette handler ikke om vann

Mikrobølgeovn har faktisk ingenting å gjøre med fuktighetsinnholdet i gjenstander. Det har alt å gjøre med mengden elektriske dipoler ( polare molekyler ) i bekymringspunktet. Vannmolekyler (med mange andre organiske molekyler) er tilfeldigvis elektriske dipoler. (Det vil si at den ene siden av molekylet har en positiv ladning og den andre siden har en negativ ladning.)

Når ovnen bruker en mikrobølgeovn til å lage et elektrisk felt, alle elektriske dipoler beveger seg for å justere seg med det feltet. Hvis retningen til dette feltet raskt snur seg, gir du disse dipolene kinetisk energi. Når du øker en kinetisk energi» av en gruppe molekyler, øker du temperaturen til den gruppen .

Ethvert materiale som inneholder betydelige mengder utvalgte ric dipoles vil varme opp i en mikrobølgeovn. Også resonans av vannmolekyler har ingenting å gjøre med oppvarming av mat i mikrobølgeovner. Svingningene i bølgene i mikrobølgeovner er for sakte til at resonans kan spille en rolle.

For ytterligere lesing, sjekk ut wikipedias artikler om Mikrobølgeovner og Dielektrisk oppvarming , som burde svare på spørsmålene dine mer grundig.

Kommentarer

• Spørsmålet som de ellers fine svarene til både PipperChip og @Geoffrey savner, er at bevegelsen til polare molekyler i et mikrobølgeovnfelt er absorberende? Tross alt beveger de seg synkronisert langs de elektriske feltlinjene som kan være ganske godt modellert som harmonisk bevegelse med friksjon. Hva forårsaker friksjonen?
• @ user31748 Egentlig er temperaturen i et system bare et statistisk mål på den totale indre energien. Molekylene blir oppstemt rotasjon som øker den indre energi og dermed øke temperaturen. Du bør nok ta den friksjonsanalogen med et saltkorn.
• Jeg fikk beskjed om å kutte ned på salt … Ok den indre energien øker, men spørsmålet gjenstår: gitt økningen av intern energi hva som er årsaken til spredning. På en eller annen måte blir de normalt og sammenhengende oscillerende dipolene uordnede. Hvordan? Når det gjelder ferromagnetisme, er » friksjon » mellom nærliggende domener, men hva med dielektrikum?Jeg tror, og dette er bare en uinformert gjetning, de nærliggende dipolene samhandler elektrisk og at interaksjonen forplanter seg. Hva er den virkelige spredningsmekanismen?
• Det er ikke bare helt sammenhengende oscillerende bevegelse av molekylene som foregår – det er alltid en eller annen supermakt tilfeldig bevegelse. Så det er en sjanse for at to molekyler treffer hverandre – jo raskere de roterer jo større overføring av energi. Dette øker i sin tur inkoherensen som opprettholder spredningsmekanismen.
• Som jeg forstår det ikke, men jeg vet at mikrobølgeovnen ‘ s driftsfrekvens har absolutt ingenting å gjøre med vann eller annen materiell resonansfrekvens. Enhver tilfeldighet er tilfeldig. ISM (industri-vitenskapelig-medisinsk) båndfrekvenser gitt ut av FCC ble bestemt av regulatoriske / byråkratiske / interferenshensyn ikke av fysikk.

Jeg tror ikke det er dielektrisk oppvarming .. det ligner mer på induktiv oppvarming .. etablering av virvelstrømmer (i stor grad overflatebehandling) som varmer opp gjennom motstandsoppvarming. være moderat elektrisk ledende substans .. derav keramikk som inneholder metallatomer varme – der keramikk som inneholder utelukkende metalloksydatomer – ikke!

Det er et AC-miljø, så det ville være mer nøyaktig å referere til objektets reaktive impedans (og ikke det er ohmsk motstand).