¿Por qué calientan las microondas?

Una microonda es una onda electromagnégtica que propaga energía. De hecho, una onda es una manifestación de energía sin necesaria mediación transportadora de materia.

Es decir, la energía se puede propagar como oscilación. Un campo magnético, como el formado por dos imanes, puede ser el medio en el cual se propague esta energía en forma de onda. En realidad, las ondas electromagnéticas son oscilaciones del campo eléctrico y magnético que hacen que la molécula vibre del mismo modo que lo harían dos imanes que moviéramos separados por una tablilla. De esa manera, a través de esas oscilaciones electromagnéticas, las moléculas absorben la energía de las ondas y las van trasformando en calor.


¿Cómo funciona un microondas?

La materia está formada por átomos, y éstos se agrupan en moléculas. Con la temperatura medimos la agitación de estas moléculas, es decir, la velocidad con la que oscilan o se mueven de un lado a otro dentro de la materia. Cuanto más temperatura tiene un cuerpo o más se calienta la materia, más rápida es esta agitación. Calentar algo equivale, por lo tanto, a hacer que las moléculas vibren o se muevan u oscilen más rápidamente.

En un microondas la energía de las microondas se genera directamente, en el interior del alimento. Las microondas hacen oscilar, vibrar, las moléculas del agua, los azúcares y ciertas grasas. De todas las sustancias que componen un alimento, la más activa es el agua. Las microondas agitan a las moléculas de agua, las hacen rotar rápidamente de un lado para otro unas 2.400 millones de veces por segundo y, en ese movimiento de giro rápido, las moléculas de agua chocan con las que hay en su entorno y les van comunicando energía, pero desordenada, con lo cual se produce un aumento de temperatura.

Las ondas electromagnéticas hacen que la molécula vibre. De esa manera, a través de esas oscilaciones electromagnéticas, las moléculas absorben la energía de las ondas y las van trasformando en calor. Ese es el fundamento del microondas.

Fuente: INTA

Comentarios

Xavy ha dicho que…
Para poder explicar con corrección esto deberíamos definir en qué consiste el calor o frio de un cuerpo, que no es más que el grado de movimiento de las moléculas que lo componen. A más calor, mayor movimiento de estas partículas.
Un horno microondas funciona generando un campo electromagnético que mueve constantemente las partículas del agua dele elemento que estamos "calentando" hacia un lado y apenas estas estan alineadas hacia un lado, las mueve hacia otro. Estos movimientos se producen a velocidades cercanas a los 2.000 millones de veces por segundo, lo que provoca que estas moleculas de agua se calienten, y al estar e contacto con el resto de las moleculas del alimento, lo calienten a todo él. De ahí que los elementos seco no se puedan calentar, al menos sin agregarles agua.
Como curiosidad, añadir que el motivo de que no se pueda introducir ningun elemento metalico en el microondas se debe a la peculiaridad de los metales, que reflejan muy bien las ondas electromagnéticas, pero además en los metales, los electrones de su superficie se mueven libremente por todo el cuerpo. Si las ondas electromagnéticas no son muy fuertes no pasaría nada, ya que solo unos poco electrones se verian "sobreacelerados" por estas ondas, pero si son ligeramente fuertes, el elemento en cuestión se calienta tanto que puede a llegar a quebrarse.
Además, si el objeto metálico tiene puntas, los electrones se acumulan en ellas, en tales cantidades que se puede llegar a producir una chispa de aire ionizado (cargado electrónicamente), con lo cual, si en el microondas tenemos algun objeto inflamable,c omo aceite por ejemplo, podria producirse un incendio
jirodino ha dicho que…
Este comentario ha sido eliminado por el autor.
jirodino ha dicho que…
A mí siempre me ha gustado imaginarme las moléculas de agua como pequeñas peonzas "con cuerda". El resto de moléculas del alimento también son peonzas, pero "sin cuerda". El microondas es como un niño con muchos brazos que tira de las cuerdas de todas las peonzas a la vez. Éstas se ponen a girar como locas, moviéndose y chocando con el resto de moléculas del alimento, que también se ponen a girar. Vale, ya tenemos un bonito puzzle de peonzas girando y chocando como locas... ¿y?

Pues lo que bien ha dicho Xavy, ese movimiento de moléculas no es ni más ni menos que lo que buscamos cuando medimos (pequeña matización a xavy) la temperatura de un cuerpo (sugerencia al editor: es lo mismo calor y temperatura?)

Cuando las moléculas del alimento giran, o lo que es lo mismo, sube su temperatura, el alimento adquiere energía calorífica (y eso es precisamente lo que quema).

Más curiosidades: si las moléculas no están "sueltas" (valga la expresión), no chocan unas contra otras, y por mucho que giren, tardarán mucho más en adquirir calor (ejemplo: cubito de hielo en microondas).

Otra más: las moléculas siempre están girando. Bueno, no. No siempre. Existe un caso en el que las moléculas no giran. Están totalmente quietas(*). Y además, este "caso" tiene un nombre... el cero absoluto (aprox. −273,15°C)

(*) un mecánico cuántico no opinaría lo mismo, pero esa es otra historia...
Pablo ha dicho que…
Muy bien dicho.

Hay un tema curioso del que no se ha hablado: la reacción del supercalor.

El agua cambia de estado líquido a gaseoso al llegar a los 100 grados centígrados. En el microondas puede ocurrir que sobrepase esa temperatura y aún así permanezca en estado líquido debido a la velocidad de calentamiento y sobre todo a la imposibilidad de evaporación en determinados recipientes. Se produce así la reacción del supercalor. El peligro de este fenómeno reside en la explosión de energía que sigue a la extracción del agua del microondas inmediatamente después a su calentamiento, lo que origina que el agua bulla y salte hacia arriba con extremada fuerza y temperaturas superiores a los 100ºC.

Esto del supercalor lo leí hace tiempo en algún sitio que no recuerdo por lo que no puedo dar fuentes.