Die Butter in der Mikrowelle

Wissenschaft Physik
#1

Moinsen,

vielleicht hat ja auch von euch schonmal jemand, wie ich letzte Woche, versucht, Butter schnell streichfähiger zu machen, indem er sie nur kurz auf kleiner Stufe in die Mikrowlle stellt. Wer es noch nicht gemacht hat, dem rate ich hiermit auch davon ab.

Meine eigentliche Frage aber ist, warum denn bitte die Butter von INNEN her schmilzt, es ensteht ein richtiger Hohlraum!? Die Funktionsweise der Welle ist soweit klar, dass die Wassermoleküle angeregt werden, etc, aber ich versteh nicht, warum ein homogener Stoff zuerst innen heiß wird.

Vielleicht kann ja jemand helfen.

Dank vorab

Markus

#2

Hallo Markus,

Versuch einer Erklärung, ohne Garantie:

Das HF-Feld ist nicht homogen, sondern das Feld konzentriert sich dort, wo die Dielektrizitätskonstante hoch ist, das ist in der Mikrowelle meistens das eingebrachte Material, wie in dem Fall Butter. Wäre das anders, würde ein Mikrowellenherd nur unzureichend funktionieren, da dann nur ein kleiner Bruchteil der eingetrahlten Energie zum Heizen zur Verfügung stünde.

Da die Feldlinien in der Butter zusammenlaufen, ist das Feld in der Mitte am stärksten.

Gruss Reinhard

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#3

Hallo,

Eine einfache Erklärung:
Die Mikrowellenofen ist so konstruiert, dass sich im Innern eine stehende Welle ausbildet. Wo die Welle im Raum ihre Maxima hat, ist die Energieübertragung am höchsten und es wird am schnellsten warm.

Viele Grüße
Torsten

#4

zusätzlich zu den beiden anderen antworten gebe ich folgendes zu bedenken:
die luft wird in der mikrowelle ja nicht erhitzt… daher ist die mitte der butter von allen seiten von immer wärmer werdenden butter umgeben, die seiten geben jedoch wärme nach außen ab und können daher nicht so schnell warm werden.

#5

Hallo Markus,

versuchs mal mit einem Ei.

(Ich konnte nicht widerstehen, aber es ist doch eine ECHTE Sauerei.)

Gruß

Peter

#6

Richtig Peter, hab ich in meinem Forscherdrang auch mal probiert. Nie nie nie wieder. .-)) Antal

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#7

???
Darf ich daraus folgern, dass ich mein Kaba morgens auf 1,5cm genau lokalisieren muss
???

jartUl

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#8

Halo Reinhard,

Das HF-Feld ist nicht homogen, sondern das Feld konzentriert
sich dort, wo die Dielektrizitätskonstante hoch ist, das ist
in der Mikrowelle meistens das eingebrachte Material, wie in
dem Fall Butter.

Es ist genau umgekehrt. Das Dielektrikum schwächt das el. Feld. Die größte Feldstärke entsteht in der Luft.

Wäre das anders, würde ein Mikrowellenherd
nur unzureichend funktionieren, da dann nur ein kleiner
Bruchteil der eingetrahlten Energie zum Heizen zur Verfügung
stünde.

Tatsächlich wird ein großer Teil der Mikrowellenenergie nicht vom Material absorbiert sondern aufgrund der wesentlich höheren Dielektrizitätskonstante z.B. von Wasser in den Ofen zurückreflektiert. Da der Ofen aber komplett mit Metall abgeschirmt ist, wird die Welle immer wieder in das Material zurückgestrahlt, bis sie vollständig absorbiert wurde. Würdest Du versuchen, das Material mit Magnetron und Parabolantenne offen anzustrahlen, kämst Du wegen der sehr schlechten Einkopplung der Mikrowelle in das Material nur auf einen geringen Wirkungsgrad.

Da die Feldlinien in der Butter zusammenlaufen, ist das Feld
in der Mitte am stärksten.

Wenn überhaupt, können Feldstärkemaxima nur außerhalb der Butter an spitzen Ecken auftreten.

Jörg

#9

Hallo Markus,

Meine eigentliche Frage aber ist, warum denn bitte die Butter
von INNEN her schmilzt, es ensteht ein richtiger Hohlraum!?
Die Funktionsweise der Welle ist soweit klar, dass die
Wassermoleküle angeregt werden, etc, aber ich versteh nicht,
warum ein homogener Stoff zuerst innen heiß wird.

Die Mikrowelle wärmt nicht von außen, sondern sie heizt das Material direkt auf. Die Wärme entsteht also dort, wo das Material ist. Außen kann die Butter noch Wärme abgeben, denn die Umgebung ist ja kalt. Innen kann sie das nicht und erreicht folglich innen eine höhere Temperatur als außen

Jörg

#10

Alles falsch irgendwie, wär’s doch nur so einfach
Moin nochmal!

Muss ja sagen, ich kenne die Lösung des Problems selber nicht, aber das hier geschriebene kann doch alles nicht sein!

Zu den Antworten „wärmst von innen heraus“, „Luft kühlt aussen“, „Strahlen werden mittig gebündelt“, etc: Diejenigen möchten bitte eine zähflüssige Pilz- oder Kartoffelsuppe in der Mikrowelle erwärmen, so dass es keine Umwälzeffekte gibt, wie vielleicht beim Wasser. Hier kocht die Glumse zuerst am Rand, wieso denn das dann wohl? Widerspricht sich doch! Ausserdem passiert mit der Butter das Gleiche, wenn ich sie an den Rand des Drehtellers stelle.

Gruß

Markus

#11

Hallo jartUl

Darf ich daraus folgern, dass ich mein Kaba morgens auf 1,5cm
genau lokalisieren muss

meinst Du positionieren?

Wenn Deine Tasse nur 1,5 cm Durchmesser hat, spielt es schon eine Rolle, wo sie platziert ist. Am Besten genau in der Mitte, da ist ein Maximum und es erwärmt sich am schnellsten.

Gruß
Tortsten
:wink:

#12

Hallo
Im Prinzip hast Du dann schon die Lösung:
An verschiedenen Stellen in der Mikrowelle wird es verschieden schnell heiß bzw. warm.
Manche Antworten gingen auf darauf hinaus.
Jetzt könntest Du natürlich fragen, warum das so ist.

Ohne es genau zu wissen, sage ich, das liegt an sogenannten stehenden Wellen, ähnlich den Spannungsknoten und Spannungsbäuchen im Seil mit Schwingungen.
Die Strahlung besteht aus Wellen mit geometrischen Eigenschaften. Diese Wellen können sich somit nicht beliebig im Ofenraum „lagern“.
Dadurch ergeben sich Bereiche mit Neutralisation und Bereiche mit Verdoppelungen in der Intensität.
MfG
Matthias

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