Mikrovlnná trouba pokus: jak funguje ohřev, co se stane bez jídla a proč pozor na kovy

Mikrovlnnou troubu najdeme ve většině českých domácností, ale stejně pro mnohé z nás představuje její fungování záhadu.

Skutečný mechanismus ohřevu ale funguje jinak.

Jak mikrovlnka ohřívá jídlo

Předně je potřeba říct, že mikrovlnná trouba nevyrábí teplo.

Uvnitř mikrovlnky je magnetron, zařízení, které po zapnutí vytvoří elektromagnetické vlnění o frekvenci 2,45 gigahertzu.

Kuriózně jde o podobný typ vln jako Wi-Fi, ale v daleko vyšším výkonu a přesně nastavené frekvenci.

Tento fakt dal vzniknout spoustě konspiračních teorií.

Právě nastavení frekvence vlnění na 2,45 GHz je důvod, proč mýtus o rezonanční frekvenci vody vznikl.

Molekuly vody na ni totiž dobře reagují.

Není to nicméně jejich rezonanční maximum.

Mikrovlnky volí nižší frekvenci kvůli větší hloubce průniku, aby se jídlo prohřívalo i uvnitř a nepálilo se na povrchu.

Každá vodní molekula má dva póly, kladný a záporný, a díky těmto elektromagnetickým vlnám se střídá směr elektrického pole 2,45 miliardkrát za sekundu.

Molekuly vody se pak snaží vždy natočit podle aktuálního směru pole a výsledek je, že se prudce otáčejí ze strany na stranu, což vytváří teplo.

Říká se tomu dielektrické zahřívání.

Mikrovlnka si nicméně „nevybírá“ jen vodu, jak si někteří myslí.

Voda jen reaguje nejsilněji.

Tuky jsou na tom například hůř a cukry reagují ještě méně.

Nemají totiž tak výrazný dipól.

Proč se jídlo neohřívá rovnoměrně

Díky tomu, že vnitřní stěny mikrovlnné trouby tvoří kov a výplet na předním skle je hustší než vlnová délka mikrovln, nedostanou se mikrovlny ven, ale odrážejí se v jejím prostoru.

Tím ale nevyhnutelně vznikají místa se silným polem a místa se slabým polem, takže část jídla je bombardována intenzivněji než jiná.

Výrobci to většinou řeší otáčecím talířem, bez něj bychom v našich obědech mohli bez problémů vystopovat horké a studené zóny.

Ani tak ale ohřev někdy není ideální a hlavně mikrovlny neproniknou zas tak hluboko, jen zhruba 1-3 centimetry pod povrch masa nebo brambor.

Zbytek se ohřívá klasickým vedením tepla, tedy postupně směrem do středu.

Co se stane, když mikrovlnka běží naprázdno

Pokládám dotaz, který se tu otevřel u jiné otázky - může být mikrovlnka zapnutá, i když je prázná, čili není v ní žádné jídlo?

Jídlo v mikrovlnce absornuje mikrovlnnou energii.

Zdroj mikrovln (magnetron) vysílá mikrovlny do prostoru pro jídlo.

To, co se nepohltí v jídle, se pak odrazí od stěn a pokovených dvířek trouby zpět znovu do jídla.

Pokud v mikrovlnce není nic, co by absorbovalo, tak část toho odraženého se dostane zpět do magnetronu, který se tím bude ohřívat.

Já bych to na rozdíl od thrillera raději nedělal.

Při chodu naprázdno hodně narůstá intenzita složky pole mikrovlnného záření nejen uvnitř mikrovlnky (rezonanční dutina není zatlumena), ale i uvnitř samého magnetronu.

Občas to dojde tak daleko, že v něm dojde k výboji, a buď se při tom přepálí vysokonapěťová pojistka, přes kterou je napájen z násobiče napětí magnetron, nebo vám tiše odejdou diody vn násobiče.

Dům vám nevyhoří, ale budete muset dát troubu opravit nebo si koupit novou.

Výrobci nedoporučují zapínat mikrovlnku bez vložené potraviny.

Pozor na kovy a některé nádoby

Že by nám vidlička v mikrovlnce vybuchla, je taky mýtus, ale to neznamená, že ji tam můžeme bez obav nechat.

Kov mikrovlny nepohlcuje, ale odráží, a obzvláště na ostrých hranách mohou vznikat elektrické výboje.

Mikrovlnka sice neexploduje, ale může v ní hořet anebo se může poškodit její citlivé zařízení.

Zato některé potraviny v ní klidně vybuchnout mohou, když se v nich nahromadí pára, která nemá kam unikat.

Typicky třeba vajíčka nebo jídlo v uzavřené nádobě.

Většina moderních mikrovlnek připouští zabalit potravinu do kovové fólie, výrobci nedoporučují dávat do mikrovlnky kovové předměty a zvláště neumísťovat takové předměty blízko kovových stěn, protože se může vytvořit obloukový výboj, který stěny poškodí.

Protože kov mikrovlny odráží, ohřívá se část zabalená do kovové fólie méně než část nezabalená, která absorbuje víc mikrovlnné energie a může se zahřát se víc, než měl uživatel v úmyslu.

Některé materiály, například umělé hmoty nevhodné pro použití v mikrovlnné troubě, se mohou při přehřátí roztavit nebo vzplanout.

Bezpečnost provozu a stav trouby

Pokud se používají podle návodů dodávaných výrobcem, jsou mikrovlnné trouby bezpečné a vhodné pro ohřívání a pro tepelné zpracování jídel.

Bezpečná práce s mikrovlnami: Konstrukce mikrovlnných trub zajišťuje, že mikrovlny jsou uzavřeny uvnitř trouby a mohou být zapnuty jen když je zapnut elektrický spínač a současně jsou zavřená dvířka trouby.

Pronikání vln spáry u dvířek a sklem dvířek je omezené konstrukcí tak, že úroveň vyzařování je bezpečně pod hodnotami doporučenými mezinárodními standardy.

Mikrovlny se však mohou dostat do okolí trouby v případě, že jsou poškozená nebo silně znečištěná dvířka nebo je-li trouba neodborně upravovaná.

Je proto důležité udržovat mikrovlnku v dobrém stavu.

Uživatel by měl sledovat, zda dvířka správně přiléhají a zda spínač zabraňující generování mikrovln při otevřených dvířkách správně funguje.

Plochy, na které dvířka doléhají, musí být udržovány čisté a nesmí být poškozena vnější skříňka trouby.

Mikrovlnná energie se v těle člověka absorbuje a zahřívá exponovanou tkáň.

U orgánů, které mají špatnou cirkulaci krve a méně účinnou teplotní regulaci jako je oko, nebo u orgánů citlivých na teplotu jako například varlata, je riziko tepelného poškození větší.

Co ukazují zkoušky a odborné informace

Po několika letech poměrného klidu se na Internetu i v médiích znovu začaly objevovat zprávy o údajných neblahých účincích mikrovlnného záření na připravované jídlo.

Od naivních tvrzení, že záření v jídle zůstane a působí zhoubně na zdraví těch, kdo takové jídlo snědí, až po zprávy působící poměrně věrohodně a odvolávající se na vědecké publikace.

Často se v těchto druhých případech poukazuje na pronikavé změny, které byly zjištěny v jídle pečeném a ohřívaném v mikrovlnné troubě, aniž se tyto změny srovnávají se změnami, které v potravině způsobí pečení v normální troubě nebo v kamnech.

Při takovém srovnání se totiž ukazuje, že ohřívání potravin mikrovlnami je k cenným složkám potravin šetrnější.

Mikrovlnky používané v domácnostech používají frekvenci 2450 MHz a mají výkon od 500 wattů do 1100 wattů.

Mikrovlny generuje elektronka zvaná magnetron.

Po zapnutí jsou mikrovlny rozptylovány do všech směrů.

Kovové stěny trouby je odrážejí a potraviny vložené do trouby absorbují jejich energii.

Stejnoměrnost ohřívání je obyčejně podporována tím, že vložené potraviny jsou na talíři, který se otáčí.

Na rozdíl od obyčejné trouby se mikrovlny absorbují jen v zahřívané potravině a nikoli v ostatním prostoru trouby.

Talíře a nádoby pro pečení v mikrovlnce musí být zhotoveny speciálně pro tento účel.

Jak probíhají pokusy s mikrovlnnou troubou

V tomto pokusu jsme předvedli co dělají různé předměty po vložení do mikrovlnné troub

Experimenty jako takové se vám moc povedly.

Alobal vám opravdu hezky jiskřil, mimochodem, víte, proč to nejvíce jiskří právě u hran a ostrých částí?

Má to své odůvodnění.

Experiment se žárovkou by také chtěl pro naše diváky ještě trochu více vysvětlit.

Pomůcky

• Mikrovlnka
• alobal
• žárovka

Další poznámky k limitům a doporučením

Některé státy a stejně tak Mezinárodní elektrotechnická komise (IEC), Mezinárodní komitét pro elektromagnetickou bezpečnost (ICES) při elektrotechnickém institutu elektrických a elektronických inženýrů (IEEE) a evropský komitét pro elektrotechnické standardy (CENELEC) vyhlásily pro mikrovlnné trouby limit 50 W/m2 pro jakékoli místo vzdálené 5 centimetrů od vnějšího povrchu výrobku.

Ve skutečnosti je emise moderních mikrovlnných trub podstatně nižší než tento mezinárodní limit, a zařízení má jištění znemožňující expozici lidí mikrovlnným zářením, když je trouba zapnutá a její dvířka zůstala otevřená.

Výše uvedené emisní limity jsou určeny pro zkoušení, zda výroky vyhovují technickým předpisům a nikoli bezprostředně pro ochranu před expozicí.

Komise ICNIRP publikovala směrnice pro stanovení expozičních limitů pro celé elektromagnetické spektrum.

Limity pro mikrovlny jsou stanoveny tak, že jejich dodržení vylučuje poškození zdraví jakýmkoli známým působením.

Jsou pro zaměstnance i pro obyvatelstvo hluboko pod hladinami, kdy se projevuje nebezpečnost z ohřívání expozicí mikrovlnnému záření.

Světová zdravotnická organizace vytvořila prostřednictvím „Projektu EMF“ program pro posuzování výsledků výzkumu a vyhodnocování rizik z expozice elektromagnetickým polím z intervalu frekvencí od 0 do 300 GHz.

Vyhodnocování WHO provádí ve spolupráci s komisí ICNIRP.

Projekt EMF má webovou stránku spojenou s „Informacemi WHO“ („WHO Fact Sheets“), kde se vyjadřuje k různým aspektům expozice EMF a zdraví.

tags: #mikrovlnna #trouba #pokus