GLOBOS EN UN HORNO DE MICROONDAS

Física y tecnología


La tecnología usa conocimientos de la física para idear y producir artefactos que satisfagan diferentes necesidades humanas; artefactos tan diversos como las maquinarias de producción, los medios de transporte, los aparatos para facilitar las labores domesticas y lo que sirve para la recreación.

Muchos de estos aparatos son verdaderos “milagros tecnológicos”. Como estamos acostumbrados al servicio que nos presentan, no nos llaman la atención y, de hecho, copos de nosotros nos detenemos a pensar sobre su funcionamiento. Es bueno hacer una pequeña prueba:

Para comprobar esto vamos a realizar un experimento llamado:

“Globos en un horno de microondas”

Objetivo: Producir, observar y explicar el comportamiento de los globos en un horno de microondas.

Material: Un horno de microondas, dos globos de diferente color, un poco de agua.

Procedimiento:

1.- Pongan un poco de agua un uno de los globos

2.- inflen un poco los dos globos de modo que tengan el mismo tamaño y que puedan estar juntos sobre la plataforma rotatoria del horno.

3.- Coloquen los globos en la plataforma del horno de microondas.

¿Cómo crees que se verán los dos globos después de hacer funcionar el horno durante 20 segundos?
Nombres Predicción del experimento Lo sucedido con el experimento Conclusión


Alberto Poblano Hernández:
 Predicción del experimento: Creo que el globo con agua aumentara de tamaño ya que se calentara y con el vapor se inflara y con el otro globo no sucederá nada.
Lo sucedido con el experimento : El globo que contenía el agua se calentó mientras que el otro no le pasó nada y ambos conservaron su tamaño original.
Conclución: Nos ayudo a ver cómo funciona el horno por medio de los globos uno diferente al otro para ver su función del horno.

José Pablo Cuautle Tlamani
Predicción del experimento: En el momento que se meten los globos, el globo con agua aumentara de tamaño ya que se evaporara el agua y el globo sin agua se reventara.
Lo sucedido con el experimento: Ambos globos conservaron su tamaño y solo el que contenía el agua se calentó.
Conclucion: Los globos son diferentes para ver la función del horno con uno y otro globo.

Miguel Ángel Popoca Trifundio:
Predicción del experimento: El globo con agua aumentara de tamaño cuando aga evaporación y el otro se estirara.
Lo sucedido con el experimento: Solo se calentó el globo que contenía el agua y ambos conservan su tamaño.
Conclucion: Nos ayudo a ver cómo funciona el horno

Alan Cruz Moreno:
Predicción del experimento: Yo creo que el globo que tiene el agua se reventara y el otro se inflara.
Lo sucedido con el experimento: No paso nada solo se calentó el agua contenida en el globo.
Conclucion: Solo es para ver como se calienta el agua con ayuda del horno.

Julián Armando Lopez Cruz:
Predicción del experimento: Al globo con agua solamente se calentara el agua y el otro se expandirá un poco.
Lo sucedido con el experimento: El globo con agua solamente se calentó y el de aire se expandió un poco. Conclucion: Los globos son diferentes para ver cómo trabaja el horno

Todos:
Predicción del experimento: El globo con agua se calentara y aumentara de tamaño y el otro no sufrirá cambios.
Lo sucedido con el experimento: Ambos globos conservan su tamaño inicial y solo el globo que contenía el agua se calentó.
Conclucion: Los globos sirven para ver cómo trabaja el horno por eso uno tiene agua y el otro no.

 
Datos después del experimento:

1.- ¿Qué le paso al tamaño del globo sin agua?

R: Absolutamente nada.

2.- ¿Qué le paso al tamaño del globo con agua?

R: No aumento de tamaño.
3.- ¿Coincide el comportamiento observado de los globos con el comportamiento predicho?

R: No coincide

4.- ¿Cómo puedes explicar la diferencia?

R: No coincidió ya que el agua contenida en el globo no se calentó lo suficiente para que esta se evaporara y así con el vapor el globo se inflara.

Funcionamiento del horno de microondas electrodoméstico

La base científica que explica cómo opera un horno de microondas es la siguiente: los alimentos contienen normalmente moléculas de agua, éstas tienen la característica de un dipolo eléctrico (parecido a un imán pero estos tienen un dipolo magnético), es decir, poseen un extremo con carga positiva y un extremo con carga negativa.

El campo electromagnético generado en el horno mueve literalmente las moléculas de agua orientándolas en una dirección. Pero apenas las moléculas de agua se orientan en una dirección determinada, el campo eléctrico se invierte, con lo que todas las moléculas de agua cambian su posición (rotan). Estas inversiones de la orientación del campo electromagnético suceden rápidamente, a razón de 2,450 millones de veces por segundo, es decir 2.45 GHz, lo que produce calor por la agitación molecular (el calor está directamente relacionado con la vibración o agitación molecular). Por tanto, el alimento se calienta por excitación de las moléculas de agua, que se están moviendo, girando sobre sí mismas, a gran velocidad. Al contrario de lo que se cree el calor por microondas no está originado por la resonancia de las móleculas de agua. Para ello se requieren frecuencias muy superiores (más allá de los 20 GHz), ya que a la frecuencia de 2.4 GHz la longitud de onda es de aproximadamente 12.5 cm, distacia muy superior a la separación entre moléculas.

Algunas características:

• Si un alimento no contiene agua, u otro líquido polar (con moléculas con un extremo positivo y otro negativo), no se calienta. Por eso un plato vacío no se calienta.

• Para calentar algo seco, se le debe agregar agua.

• El deshidratar o realizar la cocción de los alimentos más allá de su calentamiento (al punto de tostar o quemar) pueden desencadenar daños al horno de microondas

• El calor se produce donde hay moléculas polares moviéndose, es decir, puede ser en el interior de una patata. El calor fluye, como en los hornos convencionales, de afuera hacia adentro del alimento pero la zona exterior es mucho mayor.

• Nunca se debe poner algo con líquido sellado, como un huevo crudo con cáscara, o un recipiente de vidrio cerrado. El efecto es que el agua se calienta hasta transformarse en vapor, que se expande, generando gran presión, pudiendo llegar a estallar.

• Debido a su frecuencia algunos hornos de microondas pueden interferir con señales Wi-Fi y Bluetooth que también trabaja en el rango de los 2.4Ghz