Чем микроволновый нагрев жидкости отличается от других способов

Поклонники чая говорят об этом уже много лет. Вода, нагретая в микроволновке - совсем другая.

Обычно, когда жидкость нагревается, источник нагрева - печь, например, нагревает контейнер снизу. В процессе, называемом конвекцией, по мере того, как жидкость в направлении дна контейнера нагревается, она становится менее плотной и перемещается вверх, позволяя более холодной части жидкости контактировать с источником. Это в конечном итоге приводит к равномерной температуре по всему стеклу.

Нагрев микроволнами

Однако внутри микроволновой печи электрическое поле, действующее в качестве источника нагрева, существует повсюду. Так как все стекло также нагревается, конвекция не происходит, и жидкость в верхней части контейнера становится намного горячее, чем жидкость в нижней части.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Команда исследователей из Университета Электронной Науки и Технологии Китая изучила это неоднородное поведение при нагреве и представила решение этой общей проблемы в журнале AIP Advances.

Разработав серебряную пластину, проходящую вдоль обода стекла, группа смогла экранировать эффекты микроволновой печи на поверхности жидкости. Серебро действует как направляющая для волн, уменьшая электрическое поле в верхней части и эффективно блокируя нагрев. Это создает конвекционный процесс, аналогичный традиционным подходам, что приводит к более равномерной температуре.

Помещение серебра в микроволновую печь может показаться опасной идеей, но подобные металлические структуры с тонко настраиваемой геометрией во избежание воспламенения уже безопасно использовались для микроволновых паровых котлов и рисоваренных печей.

"После тщательного проектирования металлической конструкции соответствующего размера, металлический край, склонный к воспламенению, расположен на слабом поле силы, где он может полностью избежать воспламенения, поэтому он все еще безопасен", - сказал Баоцин Зенг, один из авторов статьи и профессор электронной науки и техники в UESTC.

Твердые частицы не подвергаются конвекции, поэтому добиться равномерного прогрева остатков - совсем другая задача".

"Для твердых тел не существует простого способа сконструировать чашу или пластину, чтобы добиться гораздо лучшего результата при нагреве", - сказал Зенг. "Мы можем изменить распределение поля, но изменение очень маленькое, поэтому улучшение ограничено".

Группа рассматривает другие способы улучшения неравномерности в твердых продуктах, но в настоящее время эти методы слишком дороги для практического использования. В настоящее время они сосредотачивают свои усилия на работе с производителем микроволновых печей для коммерциализации своих микроволновых аксессуаров для жидкостей.

Будущее, в котором чай можно заваривать в микроволновой печи без насмешек, может быть не слишком далеким. опубликовано econet.ru по материалам phys.org

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet