Защо водата, загрята в микровълновата фурна, е различна и как този проблем може да бъде решен

Любителите на чая го казват от години. Водата, загрята в микровълнова фурна, не става.

Обикновено, когато се загрява течност, източникът на топлина- печка например - нагрява съда отдолу. Чрез процес, наречен конвекция, тъй като течността близо до дъното на контейнера се загрява, тя става по-малко плътна и се придвижва към върха, което позволява на по-студената част от течността да влезе в контакт с източника на топлина. Това в крайна сметка води до еднаква температура в цялата чаша.

Вътре в микровълновата печка обаче електрическото поле, действащо като източник на топлина, е навсякъде. Тъй като самата чаша също се загрява, не протича процес на конвекция и течността в горната част на контейнера се оказва много по-гореща от течността на дъното.

Това определя специфичния вкус на чая, ако водата, сварена по този начин, се използва за приготвянето му.

_{Кредит: Baoqing Zeng, AIP Advances}

Екип изследователи от Университета за електронни науки и технологии в Китай (UENTK) проучват това неравномерно поведение при затопляне и представят решение на този често срещан проблем в списание AIP Advances.

За да разрешат този проблем, специалистите на UENTK представят специален дизайн на чашата.

Те покриват горната част на чашата с тънък слой сребро, който не позволява на течността в тази част да се нагрява и стимулира конвекцията.

^{Кредит: Baoqing Zeng, AIP Advances}

Както отбелязва един от авторите на статията, професор по електроника и инженерство UESTK Баоцин Дзън (Baoqing Zeng), металният слой има точно изчислена дебелина и ширина и е разположен в тази част на стъклото, където електрическото поле е минимално. По този начин се избягва появата на токови разряди и появата на искри по време на работата на микровълновата фурна.

Твърдите вещества не се подлагат на конвекция, така че не е проблем храната да се затопля равномерно.

Екипът обмисля начини и за подобряване на неравномерността на нагряване на твърдите храни, но понастоящем методите са твърде скъпи за практическа употреба. Засега те съсредоточават усилията си върху работата с производител на микровълнови печки, за да продадат своите микровълнови аксесоари за течности.

Справка: "Multiphysics analysis for unusual heat convection in microwave heating liquid," AIP Advances (2020). aip.scitation.org/doi/full/10.1063/5.0013295

Източник: Why microwaving liquids is different from other heating techniques, and how this issue can be resolvedl, phys.org

Още по темата

29/10/2019

Технологии

Безопасни ли са микровълновите фурни?

19/02/2019

Физика

Ето защо гроздето изхвърля плазма в микровълнова печка (видео)

07/01/2018

Физика

Защо яйцата се взривяват в микровълнова печка