Фізика

Вчені навчилися правильно підігрівати воду та алкоголь в мікрохвильовці

Команда китайських вчених навчилася правильно гріти рідину в мікрохвильовій пічці. Для того, щоб температура рідини стала рівномірною, на верхню частину скляної чашки треба нанести тонке металевого покриття. Уникнути іскріння при цьому можна, якщо таку чашку поставити далеко від стінок мікрохвильовки. Відповідна стаття доступна в журналі AIP Advances.

Традиційні печі нагрівають рідину за допомогою явища конвекції. Рідина спочатку нагрівається знизу, стає менш щільною та піднімається наверх. Більш холодний прошарок опиняється ближче до джерела тепла, також нагрівається і також піднімається наверх — таким чином відбувається циркуляція. Однак всередині мікрохвильової печі джерелом нагрівання слугує електричне поле, що знаходиться скрізь, а не тільки внизу посуду. Чашка, що містить рідину, прогрівається повністю, і конвекції не відбувається. У результаті верхній шар рідини стає значно гарячішим за нижні шари.

Команда китайських вчених вирішила створити посуд, що дозволить рівномірно нагріти рідину за допомогою типової мікрохвильової печі, що використовується у побуті. Виявилося, що для цього достатньо покрити верхню частину чашки, приблизно 7 сантиметрів у висоту, тонким шаром срібла. Метал блокуватиме електричні хвилі вгорі та створить процес, подібній конвекції на звичайній плиті. Втім, металеві предмети не можна використовувати у мікрохвильовці. Вчені знайшли вихід — розташовувати металевий край у найслабшій частині поля, тобто ставити чашку посередині керамічної плитки всередині пічки. У результаті вдалося знизити різницю в нагрітих шарах води та алкоголю з 7,8 до 0,5 градусів за Цельсієм.

Тепер команда досліджує нові методи створення рівномірного нагріву для твердих продуктів, адже для них запропонований спосіб не діє через відсутність конвекції.