¿Por qué es tan difícil calentar los alimentos de manera uniforme en un microondas?

La razón por la que un microondas puede calentar los alimentos es porque cosas como la grasa, el azúcar y el agua pueden absorber la energía de estas ondas. Las moléculas de estos materiales comienzan a moverse y esta energía cinética es el calor. Hay algunas razones para el calentamiento desigual. 1. Se forman puntos calientes. 2. Los alimentos que se calientan están compuestos de materiales que tienen diferentes capacidades para absorber energía de las microondas. 3. Las microondas absorben el calor en la superficie del material con mayor facilidad que el centro.

1. Las microondas tienen una longitud de onda de unas pocas pulgadas según Wikipedia (la distancia entre los dos picos más cercanos). Si la fuente es estacionaria y está en un solo lugar, las ondas rebotan en los lados de las paredes del horno y forman ondas estacionarias. Debería ver los puntos calientes donde están los picos en la onda estacionaria (los antinodos). Estos puntos están separados unos centímetros. Sin embargo, la placa inferior generalmente gira y las microondas a veces tienen ventiladores para calentar las cosas de manera uniforme. El calor generado en esos puntos conduce a través del resto de la comida.

2. Los alimentos que contienen más agua se calentarán mejor que los que no. También ciertas partes de la comida podrán conducir el calor mejor que otras partes. Algunas partes de los alimentos tendrán una menor capacidad de calor, lo que significa que se requiere menos energía para elevar la temperatura del material.

Los fabricantes tal vez puedan resolver el problema haciendo que el microondas genere microondas de diferentes longitudes de onda. Como no sé cómo se generan las microondas, no puedo decir si esto es algo fácil y barato de lograr o no. Desde un punto de vista económico, puede que no haya una gran demanda de mejora.

Hay dos posibles razones por las que es difícil calentar el pie de manera uniforme. Uno es la distribución de calor en la cámara de microondas. El otro es la distribución de calor en la comida misma. Ambos son causados ​​por interferencia de microondas.

La longitud de onda óptima de la radiación de microondas es de alrededor de 12 cm (2,45 GHz). Este valor se seleccionó debido al coeficiente de absorción más bajo en agua (~ [matemática] 10 ^ {- 3} cm ^ {- 1} [/ matemática]). Se necesita un bajo coeficiente de absorción para lograr una buena penetración de la radiación.

Según la longitud de onda, la distancia típica de los nodos de onda estacionaria es de ~ 6 cm, que es mucho. Entonces, incluso si la placa en el horno gira, la radiación integral absorbida por cualquier punto de alimento depende de la trayectoria exacta que viaja a través del campo de radiación.
Página en http://www.fh-brandenburg.de

La segunda razón posible es solo mi especulación. Pero creo que la geometría de la comida también juega un papel. Al igual que una luz visible se refracta cuando ingresa al material con un índice de refracción diferente, lo mismo sucede cuando las microondas ingresan a un alimento. Esto provoca otro nivel de interferencia y creación de ondas estacionarias dentro de los alimentos. Estas ondas estacionarias son dinámicas debido a la superficie irregular de los alimentos y a la rotación de alimentos dentro del horno. Puede verse como patrones de luz cáustica en la piscina. Pero aún así podrían causar mínimos y máximos locales de calor.

Creo que no es fácil resolver esto solo con la ración de calor. Es por eso que los hornos de microondas tienen “modos de baja potencia”. Básicamente, esto significa que los intervalos de radiación de potencia máxima se combinan con intervalos de conducción de calor, lo que ayuda a distribuir el calor desde los puntos calientes a los puntos menos calentados.