전자레인지는 어떻게 음식이 데워지는건가요?
현대인에게 필수품이 전자레인지인데 전자레인지는 어떤 원리로 음식물을 따듯하게 데울수 있는건가요? 전자레인지는 전자파가 발생한다고 하는데 음식을 데울때 전자파가 나오나요?
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
전자레인지는 마이크로파를 만들어 내는데 이 마이크로파가 내부 벽면에서 반사되며 이 때 일정한 주기로 파동이 발생합니다 이 파동이 음식 안에 있는 수분을 진동시키며 만찰열을 발생시킵니다 이 과정에서 발생하는 열 에너지로 음식이 데워지게 됩니다
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
가정용 전자레인지는 주로 진동수가 2.45GHz인 마이크로파를 이용하여 음식물을 데웁니다.
즉, 전자파가 발생합니다.
마이크로파가 음식물에 들어있는 물 분자에 흡수되면 물 분자의 회전 운동이 빨라지게 되어 뜨겁게 달아오르고 시간이 지나면 뜨겁게 달아오른 물 분자들의 에너지가 확산되어서 전체가 따뜻해지는 것이죠.
안녕하세요. 이원영 과학전문가입니다.
전자레인지에는 2.45GHz의 진동수를 가진 전자기파가 사용된다. 이 마이크로파는 통신용으로 쓰이지 않는 범위의 주파수이며 비용적으로 저렴하고 전세계적으로 사용이 가능하다. 이러한 마이크로파에 의한 음식물의 가열 원리는 유전가열 (dielectric heating) 방식이라 불린다. 유리나 종이, 플라스틱과 같은 물질은 이 마이크로파에 의해 영향을 받지 않고 파를 통과시키지만 음식물 속 대부분을 이루는 물 분자나 그 외 지방, 당과 같은 분자에 흡수되어 음식물을 덥히는 작용을 한다.
물 분자는 수소와 산소 원자로 이루어져 있는데, 수소 원자 쪽이 양전하를 띠고 있고 산소 원자 쪽이 음전하를 띠고 있는 극성분자이다. 음식물에 마이크로파를 쪼이면 이와 같은 극성 분자는 전자기파의 전기장이 양과 음으로 진동할 때 분자가 양과 음의 방향을 바꾸며 매우 빠르게 회전하여 전자기장을 따라 정렬한다. 분자의 회전에 의해 분자들이 서로 밀고 당기거나 충돌하는데 이러한 운동에너지가 음식물의 온도를 높이게 된다. 전자레인지에서 만들어지는 전자기파의 진동수는 물 분자의 고유 진동수에 가까워 물 분자는 매우 강하게 진동한다.