MOLEKULA VODE I MIKROTALASI

Mikrotalasi pretvaraju molekule vode iz hrane i pića u efikasna grejna tela

 

Molekula vode sastoji se od jednog atoma kiseonika i dva atoma vodonika.

Borov Model
Molekula vode sastavljena je od dva atoma vodonika i jednog atoma kiseonika.

Za ponašanje molekule vode nije važan samo njen hemijski sastav, već i geometrija i raspodela naelektrisanja po njoj. Sa slike se vidi da ona predstavlja dipol. To znači da iako nema vanjskih polja koja deluju na molekulu, ona na jednom kraju ima višak elektrona, a na drugom manjak – jedan je kraj pozitivan, a drugi negativan.

EMP

Molekula vode zbog svoje geometrije predstavlja dipol.
 
Ponašanje dipola u polju je bitno drugačije od ponašanje jednoliko naelektrisane čestice. Delovanje električnog polja na jednoliko naelektrisanu česticu ispoljava se kao delovanje fizičke sile koja česticu privlači ili odbija. Kod dipola, polje stvara spreg sila, tj. dve sile koje deluju (jedna na pozitvno naelektrisan deo molekule u jednom smeru, a druga na negativni u suprotnom smeru) tako da promena smera polja izaziva rotaciju dipola.
 
emp 4
Molekule vode bez delovanja vanjskog električnog polja nemaju posebno usmerenjeDelovanjem vanjskog električnog polja molekule vode se usmeravaju
Molekule vode prate promenu smera električnog polja koje deluje na njih.

 

emp 2
Na slici je prikazana jedna molekula vode kroz koju prolazi mikrotalas. Smer električnog polja , dok mikrotalas prolazi kroz molekulu, se menja i izaziva rotaciju molekule. Rotaciji se suprotstavlja supstanca koja okružuje molekulu i zbog toga molekula kasni u promeni smera u odnosu na električno polje. Površina trougla koji prikazuje kašnjenje srazmerna je temperaturi koja se stvara trenjem molekule tokom rotacije.

Molekule vode međusobno se povezuju zbog privlačenja suprotnih naelektrisanja. U molekulu, kraj sa atomom kiseonika je negativan i on privlači pozitivno naelektrisan kraj drugog molekula vode, gde su atomi vodonika. Ovakva veza se naziva vodoničnom vezom. Pri sobnoj temperaturi, potrebno je malo energije mikrotalasa da razbije takvu vezu i zarotira molekule. Ako se poveća temperatura vode – odvajanje i izazivanje rotacije molekula vode zahteva znatno manje energije (i izaziva manje slabljenje mikrotalasa koji prolazi kroz nju).

Ne može svako promenljivo elektromagnetsko polje zagrejati molekulu vode. Tako, polje talasne dužine manje od 0.3 mm (frekvencije veće od 1000 GHz ) menja se i suviše brzo da bi molekule vode mogle da je slede. Takođe, polje talasne dužine veće od 30 cm (frekvencije veće od 1GHz) u toj meri sporo rotira molekule da ne dolazi do zagrevanja. Za zagrevanje molekula vode nije dovoljna njihova rotacija. To se vidi kada se vodena para izloži delovanju mikrotalasa. Molekule rotiraju, ali se na izaziva povišenje temperature. Neophodno je da prilikom rotacija ili oscilacija postoji trenje, odnosno da se rotacija odvija u sredini koja se suprotstavlja kretanju, a to su tečnosti i čvrsta tkiva.