Como é que um forno de microondas aquecer comida

Um forno micro-ondas faz emitem radiação térmica para aquecer alimentos. Radiação de microondas é radiação térmica. Por algum motivo, professores e livros pré-universitários têm uma noção equivocada de que radiação térmica = radiação infravermelha. Todas as frequências do espectro eletromagnético transportam energia, das ondas de rádio, microondas, ondas infravermelhas, luz visível, ultravioleta, e raios X em raios gama. Todas as frequências de radiação aquecem um objeto que atingem e, portanto, podem ser radiação térmica. Quando os físicos usam o termo “radiação térmica”, eles significam radiação que tem a capacidade de aquecer um objeto que atinge. Ou significam um amplo espectro de frequências com um determinado formato que depende da temperatura do emissor..

Este gráfico mostra o espectro de frequência da radiação térmica emitida por um corpo negro que está a uma temperatura de 2000 K. Embora a maior parte da radiação térmica esteja na banda infravermelha de frequências, parte da radiação térmica assume a forma de microondas, luz visível, e ultravioleta. Observe que tanto o eixo da frequência quanto o eixo da potência são plotados em escalas logarítmicas para facilitar a análise da curva. Imagem de domínio público, fonte: Christopher S. Baird.

Quanto maior a temperatura de um corpo brilhante, quanto mais o pico no espectro de sua radiação emitida muda para frequências mais altas. Assim, observando a força relativa de diferentes frequências na luz das estrelas, astrônomos podem determinar a temperatura da estrela. a palavra “térmico” desta forma significa que a forma espectral da radiação está ligada à temperatura da fonte. Em contraste, “radiação não térmica” significa luz que não está correlacionada com a temperatura da fonte. Por exemplo, lasers emitem luz através de um mecanismo diferente daquele de um filamento quente. A luz do laser é, portanto, independente da temperatura do laser e, portanto, é uma radiação não térmica.. Mas a luz do laser ainda carrega energia e ainda é capaz de aquecer os objetos que atinge. Se você pegar “radiação térmica” significa radiação que transporta energia e aquece as coisas, como muitos professores pré-universitários fazem, então todos radiação é térmica, independente da frequência ou forma espectral. A radiação de um forno de micro-ondas aquece a sopa exatamente da mesma forma que a radiação de uma fogueira aquece os campistas: através da radiação eletromagnética. O mal-entendido de que apenas a radiação infravermelha é térmica talvez venha do fato de que os corpos humanos vivos estão a uma temperatura onde a sua radiação térmica atinge o pico no infravermelho.. Se um soldado quiser ver corpos humanos à noite, ele usa óculos infravermelhos. Mas a radiação térmica do Sol atinge o pico na banda de frequência da luz visível, e sua radiação é tão térmica. De fato, a maior parte da porção infravermelha da luz solar é absorvida pela atmosfera e não chega até nós na superfície. A luz solar não tem problema em nos aquecer, e sua forma espectral está ligada à temperatura do sol, apesar de conter muito pouca radiação infravermelha.

Crédito:https://wtamu.edu/~cbaird/sq/2013/05/16/how-does-a-microwave-oven-heat-up-food-even-though-it-emits-no-thermal-radiation/