Cocinar al revés en el microondas verdadero/falso

Las microondas de un horno de microondas tienen una longitud de onda media de unos 6 centímetros. Si bien hay microondas rebotando en todas las direcciones y con todo tipo de orígenes desplazados dentro del interior espejado (para microondas) del horno, todavía hay una contribución significativa a la energía depositada en el objetivo que proviene del haz principal.

Una barra de mantequilla mide alrededor de 12 centímetros de largo. Por lo tanto, es muy probable que una barra de mantequilla colocada al azar tenga exactamente un punto de amplitud máxima ubicado en algún lugar entre los puntos finales. Este punto recibirá la mayor cantidad de energía y se derretirá primero. Debido a que la mantequilla tiene un punto de fusión muy bajo, solo necesita recibir un poco más de energía para derretirse primero, y debido a que no está en un recipiente rígido, la parte derretida puede acumularse y exponer la parte que antes estaba protegida de la radiación por la capa externa al mismo punto de amplitud máxima.

Esto no contradice de ninguna manera la afirmación de que las microondas cocinan de afuera hacia adentro. Simplemente cocinan de afuera hacia adentro un poco más donde la onda primaria directa del magnetrón es más grande. Un plato giratorio que funcione ayuda a reducir este efecto para lograr un calentamiento más uniforme en todo el objetivo.

La refrigeración por aire es casi completamente irrelevante.

Aparte, puede hacer una medición aproximada de la velocidad de la luz si alinea dos barras de mantequilla seguidas, mida la distancia$\lambda / 2$entre los lugares donde comienzan a derretirse por primera vez, y multiplicar por el doble de la frecuencia$\nu$enumerados por el fabricante del horno.$c = \lambda \nu$

Un haz de microondas penetra en un alimento, creando calor a medida que avanza. Para un artículo grueso como un asado, cuanto más penetran los rayos, más débil se vuelve el efecto de calentamiento a medida que el rayo se absorbe progresivamente. Esto significa que la mayor parte del calentamiento ocurre dentro de una pulgada o dos de la superficie.

Sin embargo, ese calor generado internamente no tiene una vía de escape fácil desde el interior del tueste, excepto para difundirse más profundamente en el interior más frío del tueste, ya que las capas exteriores del tueste son más calientes.

Esto significa que el interior del asado se calienta tanto por microondas como por conducción hacia el interior desde las partes exteriores más calientes. En contraste, en un horno convencional el único mecanismo de calentamiento para el interior del asado es por conducción desde el exterior más caliente del asado. Esto significa que la gente dice que un microondas cocina el asado "de adentro hacia afuera", lo cual, como vemos aquí, no es del todo correcto, pero debido a que el calor se genera dentro del asado, de hecho se cocinará más rápido que en un asado normal. horno.

Por cierto, todos los hornos de microondas contienen una placa giratoria o un "mezclador de modo" giratorio en la boca de la bocina de alimentación para que las microondas llenen la cavidad del horno de manera más o menos uniforme y, por lo tanto, bañen todas las superficies del asado de manera más o menos uniforme. evitando así que se acumulen puntos calientes locales.

Creo que hay dos vías principales de pérdida de calor, que sorprendentemente no han sido consideradas por otros:

1. Evaporación : tanto el agua como los aceites de la mantequilla se pueden evaporar de la barra de mantequilla, eliminando una cantidad significativa de calor de la superficie. Esto solo puede enfriar la capa exterior.

2. Radiación : aunque las microondas impartirían más calor a las capas externas que a las internas, la radiación emitida por las capas externas escapa más fácilmente que la emitida por las capas internas.

Agregue a eso el enfriamiento por aire (principalmente por convección) de la superficie exterior, y obtendrá el lugar más caliente en el interior en lugar del exterior.

Cuando la gente dice "Es un mito que un microondas calienta de adentro hacia afuera", están tratando de corregir la impresión de que el calentamiento comienza en el medio de un artículo grande como un asado y se abre camino hacia afuera. Para algo delgado o angosto como una barra de mantequilla o una sola porción de pasta, casi todo el artículo consiste en una "capa exterior", por lo que el calentamiento es bastante uniforme excepto por la variación causada por la variabilidad del microondas (lo que significa que en realidad es no uniforme en absoluto).

La respuesta de gs explicó por qué la mayor parte del derretimiento estaría entre los dos extremos del palo, pero tengo la impresión de que estás viendo que el interior se derrite antes que la superficie superior. Lo que sospecho que está pasando es algo como esto:

1. En algún lugar a lo largo del palo hay una región de máxima amplitud.
2. En esa región, puede haber un pico de amplitud dentro del palo, pero el calentamiento puede ser bastante uniforme en esa pequeña escala de 2-3 cm.
3. Si hay un pico de amplitud dentro del palo, eso explicará sus observaciones. Pero tampoco estoy seguro de que gs tenga razón acerca de que la refrigeración por aire sea irrelevante. Además, hay enfriamiento radiante. ( Y el enfriamiento por evaporación , quizás lo más importante de todo, ayuda al usuario 21820). El calor depositado en el interior de la barra no puede disiparse tan rápido como el calor depositado en el exterior. Teniendo en cuenta lo cerca que está el palo de derretirse, no sería sorprendente que el interior se caliente un poco más que el exterior y se derrita primero.

Agregado más tarde: investigué un poco. Si busca en Google "profundidad de penetración de microondas", encontrará diferentes sitios que brindan valores razonablemente consistentes. Para agua a temperatura ambiente es alrededor de 1 a 1,5 cm, pero es más para carne cocida.

También es importante tener en cuenta que no hay un corte brusco. La profundidad de penetración se define como la profundidad a la que se$1/e$del nivel en la superficie, o alrededor del 37%. Si recorres la misma distancia más adentro, será un 37% de un 37%, y así sucesivamente.

Además, cuanto más eficientemente se calienta, menos profundo penetra. Una analogía podría ser llevar un plato de hors d'oeuvres a una gran fiesta llena de gente. El agua es como una multitud hambrienta que toma bocadillos rápidamente (pero aún toma menos si ven que el plato se está quedando vacío, por lo que se produce una disminución exponencial). Así que no llegas muy lejos entre la multitud, pero se llenan más rápido, al igual que el agua se calienta más rápido. La carne es como la gente que está demasiado ocupada hablando, por lo que no mucha gente toma los bocadillos. Llegas más adentro pero la multitud está menos saciada. Y el vidrio es como una habitación llena de niños que ni siquiera pueden ver lo que hay en la bandeja mientras caminas sin corazón por toda la habitación.

La mantequilla es una mezcla de agua y grasa, por lo que la profundidad de penetración probablemente sea superior a 1,5 cm, pero no sé qué adivinar.

La razón principal por la que los hornos de microondas tienen platos giratorios es que siempre calientan los alimentos de manera desigual porque se forman ondas estacionarias en su interior:

Si el antinodo de una onda (donde se libera la mayor parte de la energía) está en el medio de la barra de mantequilla, la mantequilla se derretirá en ese lugar primero e incluso puede explotar si la temperatura interior alcanza el punto de ebullición del agua (a menudo hay algo de agua). en la mantequilla) antes de que los lados del palito tengan la oportunidad de derretirse.

FALSO.

Respuesta simple y de sentido común sin introducir conceptos innecesarios como la velocidad de la luz o el significado de$1/e$en el contexto de esta pregunta.

Las microondas tienen que penetrar en el objeto para calentarlo. A medida que penetran en el objeto, pierden energía gradualmente cuanto más profundo penetran. Es solo que la profundidad de penetración antes de que ocurra una pérdida significativa de energía es mucho mayor que el grosor incluso del plato más grueso que podría caber en un horno de microondas, y la longitud de onda de las microondas también es comparable a las dimensiones de los objetos que se calientan. No obstante, aún así, las microondas son las menos atenuadas, y por lo tanto las más fuertes, en el exterior del objeto. No existe tal tecnología que permita que las ondas EM penetren de alguna manera dentro de un objeto arbitrario y que ese objeto absorba más energía en lo profundo de sí mismo en lugar de en la superficie. Por lo tanto, es una fantasía que los hornos de microondas cocinen de adentro hacia afuera.

Ustedes están complicando todo el asunto. La mantequilla se derrite a una temperatura relativamente baja. Así también, la diferencia entre "sólido" y "líquido" es muy pequeña. Las microondas penetran alrededor de la parte exterior de un alimento alrededor de ½". ¿Qué grosor tiene una barra de mantequilla? Un poco más de una pulgada. Si las microondas pasan a la comida ½", entonces pasan desde todos los lados ½". Entonces, ¿dónde se encuentran, combinen o se anulan entre sí? En el centro de un palo que tiene aproximadamente 1" de sección transversal.