¿Un microondas calentará arena?

Quiero cocinar café turco en arena caliente en la escuela. Tengo dificultades para acceder a algún método de calentamiento más fácil, así que iba a intentar calentar arena en un microondas. Luego me señalaron que la arena, a diferencia de los alimentos densos en agua, no conduce la electricidad.

¿Se calentará la arena con un microondas?

Si alguien tiene algunas buenas ideas sobre qué usar como recipiente o qué usar en su lugar si la arena no se puede calentar de esta manera, siéntase libre de mencionarlas.
¿Hiciste el experimento? ¿Por qué no? :-)
Nunca he intentado poner arena en el microondas, sin embargo, la arena es principalmente dióxido de silicio y he puesto platos de vidrio (es decir, dióxido de silicio) en el microondas y no se calientan. Así que creo que es seguro decir que la arena tampoco se calentará.
En mi opinión, debería funcionar cuando pones arena húmeda en el horno de microondas. Luego calienta el agua ligada y, en consecuencia, la arena que la contiene. Y no creo que funcione con arena seca... Pero tal como dijo CuriousOne: ¡pruébalo!
En realidad, no, no lo pruebes. Los hornos de microondas a menudo no están bien diseñados para manejar la operación sin algo que absorba la energía que producen. El funcionamiento continuo sin carga puede dañar el magnetrón. Ponga un vaso de agua o algo así junto con la arena seca, debería ser seguro entonces.
Bueno, simplemente puse un plato de vidrio vacío en el microondas durante 20 segundos y se calentó (más caliente que mi mano, tal vez 40 ° C), por lo que las personas que piensan que el silicio no absorbe las microondas están equivocadas, al menos para mi horno de microondas. A menudo caliento café en un vaso, y el asa también se calienta, no estaba seguro de que no fuera conducción del café, así que probé el plato.

Respuestas (7)

Bueno, simplemente puse un plato de vidrio vacío en el microondas durante 20 segundos y se calentó (más caliente que mi mano, tal vez 40 ° C), por lo que las personas que piensan que la sílice no absorbe las microondas están equivocadas, al menos para mi horno de microondas. A menudo caliento café en un vaso, y el asa también se calienta, no estaba seguro de que no fuera conducción del café, así que probé el plato.

Así que estoy de acuerdo con el otro experimentador, Rob N, en que la arena, que es principalmente sílice, se calentará en el microondas.

Su problema entonces sería: a qué temperatura, ya que necesitará un exceso de 100C para hervir un café turco. Creo que funcionará, las placas de vidrio se calientan mucho en el microondas.

Βαρύ γλυκός στον microondas ?
@ aK1974 no, solo recalentando una taza fría de descafeinado

El calentamiento dieléctrico es el principio de un horno de microondas. Agua H 2 O tiene un fuerte momento dipolar.

Dado que la molécula de agua no es lineal y el átomo de oxígeno tiene una electronegatividad más alta que los átomos de hidrógeno, el átomo de oxígeno lleva una carga ligeramente negativa, mientras que los átomos de hidrógeno son ligeramente positivos. Como resultado, el agua es una molécula polar con un momento dipolar eléctrico .

La arena en su microondas absorbe la densidad de potencia (por volumen)

PAG ( F ) V = 2 π ϵ 0 mi 2 ⋅ ϵ r ″ ( F ) ⋅ F
≈ C o norte s t ⋅ ϵ r ″ ( F ) ⋅ F

Arena (parcialmente compuesta de sílice S i O 2 y rocas pequeñas) tiene un momento dipolar más pequeño. El agua tiene una parte real de permitividad relativa de ϵ r ( 20 ° C ) = 80.1 , mientras que la sílice tiene ϵ r = 3.9 . no he encontrado su parte imaginaria ϵ r ″ . La parte imaginaria de la permitividad relativa ϵ r ″ (f) es esencialmente la absorción y depende de la frecuencia.

ϵ agua ″ ( 2.45 GRAMO H z ) > ϵ arena ″ ( 2.45 GRAMO H z )
Los hornos de microondas en el hogar tienen una cierta fuerza de campo de mi utilizar una frecuencia de F = 2.45 GRAMO H z . Los valores exactos dependen del tipo de arena y deben editarse aquí.

Curiosamente, si derrite un poco de sílice (por ejemplo, parte de una botella de vidrio), se vuelve iónico y un horno de microondas calentará y derretirá toda la botella. Hay videos en YouTube de esto sucediendo..
Todo correcto. Agregaría que las propiedades dieléctricas del agua se deben a la polarización orientacional y al tiempo de relajación (τ): ε = 5 + 75 / ( 1 − i F / F ) dónde F = ( 2 π τ ) − 1 = 10 GHz a 20°C y aumenta con la temperatura (inversamente con la viscosidad). No puedo descifrar la física detrás de Im(ε) para la sílice. tienes alguna idea?
@BertBarrois Aprecio la ecuación. Como dijiste, esto depende del tiempo de relajación del agua, que no conozco para la arena / S i O 2 , en comparación con H 2 O . La absorción de esta onda de 2,45 GHz (sintonizada para agua) mejoraría la respuesta. Siéntase libre de agregarlo a mi respuesta.
Nunca he visto ningún dato sobre la sílice. En cualquier caso, el mecanismo no es la reorientación molecular. Es una distorsión reticular: el oxígeno es atraído hacia un lado y el silicio hacia el otro. Solo puedo especular que Im() se debe a interacciones con fonones acústicos excitados térmicamente.

Calenté arena esta mañana en el microondas de mi pequeña oficina, me tiré la espalda y estaba buscando hacer una fuente de calor para ponerla, no tenía mucho en la oficina que pensé que funcionaría, probé arena, pasé algunos imanes a través de él para asegurarme de que no había ningún tipo de metal en él, todo estaba bien, así que esto es lo que hice

1 - corté la correa de una mochila chatarra, luego limpié el interior 2 - Tomé arena que compré en Home Depot, llené la correa con arena y la até con cremallera, dejando espacio adentro para que se moviera 3 - colóquela en el microondas y lo calenté durante 30 segundos hasta que estuve satisfecho con el calor que estaba produciendo

Parece estar funcionando bien en este momento Es triste decir que tenía el "hey, ¿y si" en mí haciendo esto antes de que se hiciera CUALQUIER investigación, pero parecía funcionar bien, así que supongo que tuve suerte, LOL :)

Hay evidencia que muestra que solo cierto tipo de arena se calienta. Y si las pones en el microondas adquirirán la fuerza de la roca. No podemos decir que la arena no se calienta.

Bienvenido a Physics SE y gracias por la contribución :) ¿Podría proporcionar fuentes o ejemplos para eso?

El vidrio transparente no se calienta en absoluto. Las moléculas de arena son de cuarzo y no tienen dipolos por lo que no deberían calentarse. Pero las moléculas absorben las ondas electromagnéticas. Por lo tanto, puede absorber una fracción muy pequeña de ella.

Bienvenido al intercambio de pilas. Varias personas intentaron calentar "arena" en un horno de microondas y publicaron que sí se calentó. Sin embargo, como la pregunta es sobre física aplicada, no caracterizaron el compuesto/calidad de su "arena". Si desea dar una respuesta teórica a esta pregunta práctica, sería útil cuantificar su respuesta indicando la cantidad de una "pequeña fracción".

No experimentaría con un horno de microondas sin una carga decente dentro. La arena mojada podría funcionar si cocinas el agua. Tenga en cuenta que la arena alcanzará los 100 grados como máximo y se enfriará rápidamente por la evaporación del agua restante una vez fuera del horno. Para hacer café, probablemente necesitará temperaturas de arena estables de 100 grados o más y no un enfriamiento rápido. Solo estoy suponiendo que yo mismo uso el método de filtración antiguo.

Supongo que cuando dices 'microondas' estás hablando de un horno de microondas. Como usted dice, la arena, a diferencia de los alimentos densos en agua, no puede conducir la electricidad. Pero en un microondas los alimentos no se calientan usando electricidad sino bombardeándolos con microondas. Las microondas utilizan electricidad para generar microondas de frecuencia 2,4 GHz. En tu pregunta ya has dicho que en tu escuela se está calentando arena. Está sucediendo debido a la radiación de luz que recibe el sol. Las microondas también son un tipo de radiación electromagnética como la luz. Cuando la radiación de luz es capaz de calentar la arena, las microondas también pueden calentar la arena almacenada en el horno de microondas.

Pero no hay ninguna razón por la que la absorción de microondas deba ser la misma que la absorción de luz y, de hecho, los experimentos muestran que el dióxido de silicio (vidrio, no arena) no se calienta en un microondas. ¿Puede proporcionar algún enlace para respaldar su afirmación de que sí?
@JohnRennie, está en el camino correcto aquí. Los materiales pueden exhibir propiedades de absorción muy diferentes a diferentes longitudes de onda. El hecho de que la arena absorba la luz visible no indica que absorberá bien las microondas. Considere que el caso opuesto existe para el agua. La luz visible lo atraviesa, pero las microondas se absorben en unos pocos centímetros. También he trabajado con cerámicas y plásticos (por ejemplo, teflón) que son bastante opacos a la luz visible pero transmiten muy bien las microondas.
@JohnRennie, vea mi respuesta, acabo de probar con una placa de vidrio y se calienta. Evidentemente, algunas de las microondas pueden absorberse, tal vez no tan eficientemente.
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