A FÍSICA DO FORNO DE MICROONDA

Breve Histórico Muitas das grandes invenções, de utilização em larga escala atualmente, foram concebidas para outro uso originalmente e mais tarde adaptadas para utilização diferente da inicial. Tal fato ocorreu com as microondas, pois inicialmente, elas foram utilizadas na Segunda Guerra Mundial (1939 -1945), para que os radares conseguissem detectar os inimigos, devido à grande capacidade das microondas de se refletir em superfícies metálicas. Em 1939, o físico americano Albert Wallace Hull desenvolveu o magnétron (o coração do forno de microondas), que a princípio era um gerador de microondas para radar. No ano de 1947, o primeiro forno de microondas foi comercializado no mercado norte-americano. As primeiras unidades vendidas possuíam quase 1,70 m de altura e massa total de 340 kg, com um custo inicial de aproximadamente cinco mil dólares. MODELO ATUAL DE FORNO DE MICROONDAS As Microondas no interior do forno São ondas eletromagnéticas (no vácuo possuem velocidade de 3.105 km/s ou 3.108 m/s), cujo comprimento pode variar de 1 até 300 mm e de alta freqüência. As microondas são um tipo de energia radiante e, assim como as ondas de rádio, a luz visível, o infra-vermelho e a eletricidade, fazem parte do espectro eletromagnético. Elas são classificadas como radiações não-ionizantes, pois, diferentemente dos raios-X e dos raios alfa (?), beta (?) e gama (?), os seus efeitos são apenas térmicos, não alterando, portanto, a estrutura molecular do material que está sendo irradiado. ESPECTRO ELETROMAGNÉTICO No caso do forno, essas ondas são geradas por um dispositivo denominado magnétron que recebe de um transformador uma voltagem constante de 400 volts e produz dentro do forno uma onda de freqüência 2450 MHz (2,45 GHz), freqüência essa igual à das moléculas da água. Tal onda é irradiada por uma antena metálica (semelhante a um ventilador) para dentro do compartimento onde estão os alimentos. ESQUEMA DE FUNCIONAMENTO DO FORNO DE MICROONDAS De maneira similar ao que ocorre com um cantor lírico que consegue emitir notas musicais tão agudas que são capazes de fazer com que copos de cristal entrem em processo de ressonância (vibração), o magnétron emite uma freqüência capaz de fazer com que as moléculas de água presentes nos alimentos entrem em ressonância. Tal situação aumenta a temperatura dos alimentos em valores relativamente grandes, visto, também, que as microondas possuem uma grande capacidade de penetração nos alimentos (entre 2 e 4 cm). Em alimentos mais espessos (mais que 4 cm) o calor é transmitido por camadas menos profundas pelo processo de condução térmica, ou seja os alimentos são cozidos de “fora para dentro”. Em uma análise mais aprofundada, podemos dizer que a molécula de água presente nos alimentos possui carga elétrica nos seus pólos e gira com a polaridade variável (direção) em relação ao campo elétrico. O atrito ou fricção entre as moléculas produz a energia térmica (calor) e assim os alimentos são aquecidos e conseqüentemente cozidos. Cuidados com o forno de microondas MOLÉCULAS DA ÁGUA A porcentagem de água em nosso corpo está entre 55% e 70%, ou seja, a radiação do forno de microondas pode ser até letal ao organismo humano. Para tanto os fornos de microondas são blindados, não possibilitando às radiações que atravessem suas paredes. No caso da porta, existe um mecanismo que impede sua abertura durante o funcionamento. As microondas podem causar em nosso organismo queimaduras profundas no caso de vazamentos ou exposições às radiações. Neste nível, além das queimaduras, a emissão de microondas pode causar situações mais graves como o desenvolvimento da catarata nos olhos e até algumas formas de câncer. As Associações de Normas Técnicas Internacionais e mesmo a Associação Brasileira de Normas Técnicas (A.B.N.T.) recomendam que a exposição não seja superior a 5 miliwatts por metro quadrado (5 mW/m2).

Arco - íris [ Feito por: Alexandra cardoso - Jaqueline Duarte - Shayenne Vianna.

O ARCO-ÍRIS

A luz branca é uma mistura de muitas cores. Quando a luz branca, atravessando o ar, passa
obliquamente por uma substância de densidade diferente, como um prisma de vidro ou uma
massa de água, as várias cores se separam produzindo o espectro.
Forma-se um espectro de grandes proporções quando a natureza expõe um arco-íris no céu.
Nesse caso os "prismas" da natureza são as milhares de gotículas de água que permanecem
no ar depois da chuva. Cada gotícula decompõe a luz branca do Sol num pequenino
espectro.

O arco-íris ocorre devido à refração da luz nas gotículas de água no ar. Inicialmente, a luz
branca proveniente do Sol sofre refração ao atingir cada gota de água, prosseguindo no
interior dela. Quando atinge a outra superfície de separação da gota, ela sofre reflexão total
e continua em seu interior. Ao atingir outro ponto da superfície de separação, as luzes
coloridas sofrem nova refração e saem da gota, retornando à atmosfera separadamente,
produzindo o efeito característico do arco-íris.

Um observador situado na superfície da Terra não recebe todas as cores provenientes de
uma só gota, pois estas cores, ao atingirem o solo, estão muito separadas umas das outras.
Como se pode ver na figura acima, a luz vermelha que chega ao observador é proveniente
de gotas mais altas e a luz violeta, de gotas mais baixas.
Os arco-íris só podem ser vistos quando se está de costas para o Sol e de frente para as
gotas de chuva iluminadas.

Do alto de uma montanha ou a bordo de um avião é possível ver-se o arco-íris completo,
em toda sua circunferência. Da superfície da Terra, só enchergamos parte dele, ou seja, um
"arco", porque a própria Terra intercepta grande parte dos raios sol.

Por que num dia ensolarado,num passeio na praia, sentimos a areia mais quente que a agua? Explique por que isso acontece.

Sob a luz do sol, tanto a terra como a areia aquecem mais rápido que a água. Isso acontece porque o calor do sol não consegue se aprofundar na areia, ele fica só na superfície e por isso fica muito mais quente. Se você cavar na areia de uma praia no calor, vai descobrir que a areia de baixo é fria. Com a água é diferente, o calor consegue se espalhar, e assim, esquenta menos e mais devagar.
 Isso significa que, para variar sua temperatura é preciso fornecer menos calor do que para variar a temperatura da água (para que ocorra a mesma variação de temperatura). Além disso, a areia é um material mau condutor: Isso porque o calor não é conduzido para as camadas inferiores, Já a água é transparente e permite que os raios solares cheguem até camadas mais profundas do mar.
Durante o dia, a praia e o mar recebem calor do Sol na mesma quantidade,mas a areia se aquece mais rapidamente. Por isso, a camada de ar que está sobre ela, por condução, fica mais quente do que a camada de ar que está sobre o mar.


Depois que o Sol se põe, a água e a areia deixam de receber calor e começam a esfriar. Mas a areia esfria rapidamente (à noite ela fica gelada!), e a água do mar demora a esfriar. Por isso, à noite,  a areia fica fria, e a agua fica quente. O ar que está sobre o mar fica mais quente do que o ar que está sobre a areia. Mais aquecido,e fica menos denso e sobe. Assim, o ar que está sobre a areia se desloca em direção ao mar: é a brisa terrestre. Esta é uma terceira forma de propagação de calor conhecida como convecção. Para ocorrer convecção é preciso que exista matéria, e que suas partes estejam a diferentes temperaturas, de modo que haja deslocamento de matéria, que, ao se deslocar, conduz o calor. Esses deslocamentos são chamados correntes de convecção.




                                                                                                                                    FEITO POR ;  Alexandra Cardoso
Ana Carla Abreu
Jaqueline Duarte
Jennifer Rodrigues
Shayenne Vianna