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완강한바다사자135
전구처럼 빛으로 데우는 것이 아닌 전자레인지의 마이크로웨이브 가열 원리
전자레인지는 전자기파로 음식을 따뜻하게 데워쥬는게 마이크로웨이브가 음식물 속에 포함된 수분 분자를 초당 수십억 번 진동시켜 마찰열을 발생시킨다고 하두라구요. 어떤 공학적 원리가 있는지 궁금해료!
6개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
전자레인지는 전구처럼 겉에서 빛이나 열을 쬐어 데우는 방식이 아니고, 마이크로웨이브 즉, 전자기파가 음식 내부의 물 분자와 반응 하도록 만든 가열방식입니다.
음식 속의 물 분자는 약한 전기적 방향성을 띄고 있습니다. 그래서 전자기파의 전기장이 빠르게 바뀐다면 그 방향을 따라 계속 회전하고자 하게 되는데, 이 과정에서 물 분자들이 주변 분자들과 부딪히고 에너지가 퍼지면서 이것이 열에너지로 바뀌게 됩니다.
그래서 음식물에 수분이 많은 음식일수록 잘 데워지고, 완전 마른 것들은 덜 데워지는 경향을 보이는 것입니다. 또한 전자레인지 내부에서도 파동이 고르게 퍼지지는 않기 때문에 뜨거운 부분과 덜 데워진 부분들이 생길 수 있습니다.
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채택된 답변안녕하세요. 설효훈 전문가입니다. 전자렌지의 경우 마이크로파를 송출하면 그 마이크로파가 음식물 속 물 분자와 부딪히면서 에너지가 전달되고 그럼 그 분자들이 운동을 하면서 계속 진동을하면서 진동하는 운동에너지가 다시 열에너지로 변경되면서 음식물의 온도가 올라가는 것입니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
전자레인지는 마그네트론이 약 2.45GHz의 마이크로파를 발생시켜면 극성을 가진 물분자가 전기장의 방향에 맞춰 초당 수십억 번 회전하려고 하면서 분자 간 충돌과 유전손실이 일어나 열에너지로 변환됩니다 즉 불꽃이나 전열선으로 표면을 데우는 방식이 아니라 음식 내부의 수분과 일부 지방 성분이 전자기파 에너지를 직접 흡수해 가열되는 것이 핵심 원리라고 할 수 있습니다 다만 마이크로파의 침투 깊이가 제한되어 있어 두껑운 음식은 내부까지 열이 고르게 전달되도록 회전판이나 추가적인 열전도가 함께 이용 됩니다
안녕하세요. 신광현 전문가입니다.
전자레인지는 마이크로파(약 2.45 GHz) 전자기파를 음식에 쏘아 음식 속의 극성 분자(특히 물)를 빠르게 방향 전환시키고, 그 운동과 분자간 충돌(마찰)으로 열을 발생시키는 유전가열 방식으로 음식을 데웁니다. 전자파는 내부로 침투해 내부에서 에너지를 흡수하므로 속부터 가열되는 현상이 나타나고, 내부 반사와 간섭 때문에 균일성 문제(핫스팟)가 생겨 회전식 접시 등으로 완화합니다. 마그네트론이 전자기파를 생성하며, 금속 용기는 반사·스파크 위험이 있어 사용을 피해야 하고, 가정용 기기는 외부 누설을 규격으로 제한해 안전하게 설계됩니다.
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
전자레인지 내부에 있는 마그네트론이라는 부품이 고주파 전자기파를 만들어냅니다. 이 전자기파가 음식물 속에 물 분자처럼 극성의 띈 분자들을 전기장 방향에 맞춰서 초당 수십억 번이나 격렬하게 회전시키죠. 이 과정에서 분자들이 서로 부딪히고 발생하는 강력한 마찰열 때문에 외부가 아닌 내부부터 음식이 빠르게 그리고 고르게 데워지는 원리입니다.
안녕하세요.
전자레인지는 전구처럼 밖에서 열을 전달하는 것이 아닙니다. 마이크로파라는 전자기파를 음식 속으로 보내 내부에서 열이 생기게 하는 방식입니다.
이 전자기파가 물 분자처럼 극성을 가진 분자를 진동시켜 분자들이 서로 부딪히면서 열에너지가 발생되는 것이에요. 즉, 마찰이라기보다는 분자들이 전자기장에 반응하며 운동에너지가 증가하고, 그 에너지가 열로 바뀌는 것이 핵심적인 원리예요.
그래서 수분이 많은 음식들이 잘 데워집니다.
감사합니다.