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I forni a microonde per uso domestico sono generatori di onde radio sintonizzati
sulla frequenza di 2450 MHz. Quando accendiamo un forno a microonde, saturiamo
il suo vano con onde radio di 12 cm di lunghezza d'onda. Questa particolare
frequenza è stata scelta con lo scopo di trasferire alle vivande
il massimo dell'energia radiante generata dal forno, senza inutili sprechi.
La sostanza più rappresentativa presente negli alimenti che vengono
sottoposti a cottura è senza dubbio l'acqua; è proprio l'acqua
che ha condizionato la scelta della frequenza di lavoro dei forni a microonde
domestici.
La molecola di acqua è costituita da atomi (ossigeno ed idrogeno)
che possiedono una diversa simpatia (elettronegatività) per gli
elettroni: l'atomo di ossigeno attrae con forza gli elettroni, acquisendo
una frazione di carica negativa; i due atomi di idrogeno, meno elettronegativi
dell'ossigeno, mantengono una frazione di carica positiva. La molecola
d'acqua, a causa di tali frazioni di carica elettrica e della sua geometria,
risulta dunque una molecola polarizzata.
Quando una molecola polarizzata viene immersa in un campo elettrico essa
si orienta esponendo il suo terminale negativo verso il polo "+"
, mentre il terminale positivo punta verso il polo "-".
Se il campo elettrico viene ripetutamente invertito, la molecola d'acqua
è costretta a riposizionarsi a ogni inversione del campo.
Alla frequenza di 2450 MHZ la molecola d'acqua inverte la sua posizione
2450 milioni di volte in un secondo, senza un attimo di pausa; a una frequenza
superiore la rotazione della molecola verrebbe interrotta prima di aver
completato l'arco di 180°; per frequenze inferiori, la molecola d'acqua
avrebbe la possibilità di riposare tra una rotazione e l'altra.
Alla frequenza di 2450 MHz dunque tutta l'energia radiante del forno viene
trasferita alle molecole d'acqua e per questo motivo tale frequenza è
detta frequenza di risonanza.
Negli alimenti vi sono altre molecole polarizzate che vengono messe in
movimento (e perciò riscaldate) dalle microonde, ma, avendo una
frequenza di risonanza diversa da quella dell'acqua, il loro riscaldamento
verrà conseguito con una resa inferiore al 100%.
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