Miért hűl gyorsabban a mikróban melegített étel?

Ha használt már mikrohullámú sütőt, valószínűleg feltűnt, hogy bármi, amit abban melegít, legyen étel, kávé, vagy akár sima víz, gyorsabban hűl ki, mint ha sütőben, vagy tűzhelyen melegítené. A megfigyelés helyes, valóban gyorsabban hűl. A jelenség okát keresve túl kell lépnünk azokon a szórakoztató elméleteken, hogy a mikrohullám deformálja a vízmolekulákat, vagy károsítja a víz DNS-ét, és átvenni, valójában hogyan is melegít a mikró.

Meglepő módon, ahogy a neve is mutatja, aránylag nagy energiájú mikrohullámú sugárzással, amit egy magnetronnal állít elő a sütő. A magnetron pedig nem egy Transformers-mellékszereplő neve, hanem egy vákuumcső, amiben elektromos és mágneses tér hatására jön létre nagy frekvenciájú elektromágneses hullám. A mikrosütők 2,5 gigahertz körüli hullámokkal operálnak: ahol ez a sugárzás diplólusos molekulával találkozik, átad neki egy kicsit az energiájából, amitől az erősebben kezd el rezegni. Ezt hétköznapi nyelven úgy mondjuk, hogy emelkedik a hőmérséklete. Tipikusan ilyen molekula például a víz, viszont abszolút nem ilyen a műanyag vagy az üveg, amiben az ételt a mikróba tettük. Így fordulhat elő, hogy a mikrózott étel már forró, de a tányér alatta hideg.

A másik jellegzetessége a mikrohullámú sugárzásnak, hogy ugyanúgy szép szinuszos alakban halad, mint mondjuk egy rádióhullám vagy a látható fény. Mivel a frekvenciájához pár centis hullámhossz tartozik, ez azt jelenti, hogy a melegített ételnek nem egyenletesen, hanem pár centinként elhelyezkedő foltokban adja át a hőt - ott, ahol a szinuszgörbe áthalad a kaján, és találkozik a vízmolekulákkal. Ez a "foltos" melegítési séma az oka annak, hogy ha a mikrózott kajába belekanalazunk, az egyik részén még hideg lehet, miközben a másikon már forró, látszólag véletlenszerűen.

Hogy hol vannak a mikróban ezek a melegítési pontok, egy egyszerű kísérlettel ki lehet nyomozni, némi hőpapír és víz kell hozzá:

Bátrabbak megpróbálhatják úgy is a kísérletet, hogy csokival rakják ki az egész mikrót, és ahol elkezd olvadni, azokon a pontokon szúrta át a sugárzás hulláma a csoki síkját. Az elv ugyanaz, csak a kísérlet hozzávalóit utána meg lehet enni. Ráadásul meg is lehet mérni vele a fénysebességet: ha lemérjük két folt között a távolságot, az a hullámhossz fele (hiszen egy teljes szinuszgörbe háromszor metszi a nulla vonalát); a hullám frekvenciája pedig fel van tüntetve a mikrosütő dobozán. Ha a frekvenciát és a hullámhosszt összeszorozzuk, a képlet szerint a hullám sebességét kell megkapnunk, ami pedig a fénysebesség, vagyis kb. 300 000 km/s.

Most már szinte mindent tudunk a mikró melegítési trükkjeiről - na és mi a fő különbség a sütő/tűzhely esetében? Egyrészt az, hogy ott maga az edény is melegszik, amiben az étel van; sőt, a tűzhelyen ugye az veszi fel az alatta levő főzőlapról vagy gázlángról a hőt, és adja át a benne tárolt ételnek, a sütőben pedig hasonlóan, a felforrósodott levegő közvetítésével. A másik lényeges pont pedig az, hogy sokkal egyenletesebben melegít, mint a mikró, hiszen minden irányból, a teljes felületen éri a hő az ételt, és halad befelé (tehát legfeljebb az fordulhat elő, hogy a kaja teteje már forró, de a közepe még hideg).

Ezzel tulajdonképpen meg is találtuk a gyorsan hűlő mikrós kaja rejtélyét:

1. Az edény hideg marad, és segít hűteni a benne tárolt ételt, ahelyett, hogy melegen tartaná, miután a sütőben/tűzhelyen felmelegedett
2. Sokkal kevésbé egyenletesen melegszik fel, mint sütőben vagy tűzhelyen, és ahogy ezek az egyenetlenségek kisimulnak (a forró foltok felmelegítik a köztük levő hidegebb részt), a kaja átlaghőmérséklete lecsökken

  Vagyis a mikróban melegített kajának két plusz hűtő hatás is besegít a normál hűlési jelenségbe (ahol a környező hűvösebb levegő veszi fel belőle a hőt) - ezért érezzük, hogy hamarabb lesz hideg, mint a hagyományosan melegített.

5 könyv
Több mint 600 meghökkentő, érdekes és tanulságos történet!

MEGVESZEM

Kövesse az Indexet Facebookon is!

Követem!