O forno de micro-ondas funciona segundo o princípio do dipolo. As microondas geradas pelo magnetron fazem com que as moléculas de água dos alimentos vibrem. A energia cinética do movimento das moléculas é convertida em calor. É assim que a comida esquenta.
Um forno de micro-ondas é um aparelho elétrico doméstico projetado para aquecer ou cozinhar alimentos usando radiação de micro-ondas.
Microondas
A radiação de micro-ondas inclui ondas de rádio com intervalos de decímetros, centímetros e milímetros. Os fornos de microondas familiares aos humanos usam radiação decimétrica com uma frequência de mais de dois megahertz.
A principal diferença entre um micro-ondas e, por exemplo, um forno, é que os alimentos nele contidos não são aquecidos apenas pela superfície. As ondas de rádio de alta frequência podem penetrar a uma profundidade de 2 a 3 centímetros, o que acelera significativamente o processo de aquecimento ou cozimento.
Princípio da Operação
O princípio de operação dos fornos de microondas é baseado em uma mudança de dipolo. Se o material contém moléculas polares (por exemplo, água), a energia das ondas de rádio agindo sobre essas moléculas faz com que elas mudem constantemente, alinhando-se ao longo das linhas de força do campo. O campo que afeta o objeto é variável, de modo que as moléculas parecem "balançar" de um lado para o outro. Ao mesmo tempo, eles transferem a energia recebida das ondas de rádio entre si.
De acordo com as leis da física, a temperatura de um corpo é diretamente proporcional à energia cinética do movimento de suas moléculas e átomos. Conseqüentemente, quanto mais ativamente as moléculas polares são postas em movimento, mais o objeto se aquece. Este fenômeno é chamado de mudança de dipolo. É a conversão da radiação eletromagnética em calor.
Como a água desempenha o papel de moléculas polares nos alimentos, os modernos fornos de microondas são projetados de forma a aquecer exatamente as moléculas de água, além disso, no estado líquido. Portanto, por exemplo, gelo ou açúcar é aquecido visivelmente mais devagar no microondas.
A fonte das ondas de rádio nos fornos de microondas é um magnetron. Um magnetron é um tubo de vácuo especial capaz de gerar comprimentos de onda decímetros. As ondas do magnetron são transmitidas para o espaço interno da fornalha por meio de guias de ondas.
A história da invenção dos fornos de microondas
O engenheiro militar americano Percy Spencer é considerado o inventor dos fornos de microondas. Quando Percy estava trabalhando no laboratório em radares para a Marinha, ele percebeu que o sanduíche colocado no magnetron ligado estava esquentando.
Há outra versão da história da descoberta das microondas, segundo a qual uma barra de chocolate derreteu no bolso de Percy com a radiação de um magnetron.
