Hvordan fungerer en mikrobøleovn?

Det er en del som har søkt på "hvordan fungerer mikrobølgeovner". De har truffet min side fordi jeg skrev en liten setning om at jeg lærte hvordan de funker fra boken The Joy of Cooking. Så siden folk kommer hit for å finne ut hvordan mikrobølgeovner fungerer så kan jeg vel like gjerne forklare det?

En venninne av meg lurte på om plastfolie smelter i mikrobølgeovnen. Det er et fornuftig spørsmål. Mikrobølgeovnen skaper jo tross alt varme, maten koker, og plastfolie tåler ikke videre mye varme. Men plastfolie tåler mikrobølgeovner helt fint. Dvs. de kan smelte fra varmen som maten etterhvert får(men så mye varme avgir de vanligvis ikke), men ikke fra mikrobølgeovnen direkte. Årsaken til dette blir klar når man finner ut hvordan en mikrobølgeovn fungerer.

Mikrobølger er radiobølger som har bølgelengde fra 30 cm(1 gigahertz) til 1 mm (300 gigahertz). I tilfellet med mikrobølgeovner ligger frekvensen vanligvis på omtrent 2.5 gigahertz. Ved denne frekvensen absorberes bølgene av fett, vann og sukker. Der setter de molekylene i bevegelse og friksjonen skaper varme. Varmen skapes på samme måte som når du gnir hånden fort mot en flate. Da blir du varm i hånden, og går det fort nok kan du brenne deg. Siden organisk materiale er bygget opp hovedsaklig av vann er mikrobølgeovnene således veldig praktisk. Dette er årsaken til at plast ikke smelter i mikrobølgeovnen. Det er ikke noe vann, fett eller sukker der. Det samme gjelder med en rekke andre stoffer.

Det som har litt andre egenskaper dog, er metall. Metall reflekterer mikrobølgene og dette er årsaken til at metall ikke gjør seg så godt i mikrobølgeovner. Det kjente guttetrikset med å putte egg i mikrobølgeovn forklarer seg også greit når man vet hvordan ovnen fungerer. Bølgene trenger inn og vibrerer væsken i egget, men skallet har ikke noe vann og absorberer derfor ikke bølgene. Når molekylene settes i bevegelse tar de også større plass. Jo mer de vibrerer jo mer plass trenger de(*). Skallet på et egg er ikke videre fleksibelt så på et eller annet tidspunkt vil vibrasjonen ta såpass mye plass at egget eksploderer.

Slik får du forøvrig også forklaringen på hvorfor mikrobølgeovner ikke lager stekeskorpe i utgangspunktet, og hvorfor de således lager svamp av brød. I en ovn er brødet omgitt av tørr, varm luft som fordamper væsken i brødet. Det fordamper sakte, men sikkert innover og de ytterste delene blir brent. Lar du brødet være lenge nok forsvinner all væske og du har en kullbit. Siden luften i en mikrobølgeovn holder seg til romtemperatur (men varmen fra maten varmer den opp noe etterhvert som den avgir varme til luften rundt) og fordamper således ikke væske i maten.

Det er en annen ting som er greit med mikrobølgeovner. De er faktik miljøvennlige. De krever langt mindre energi å koke vann i en mikrobølgeovn enn f.eks i en panne, eller enda verre; i en ovn. Årsaken er at de andre teknikkene sløser mye mer med varmen. De varmer opp panner og/eller luft rundt det de skal koke og dette er sløsing med energi (med mindre man trenger denne effekten f.eks til å bake brød).

(*) Utifra dette vil den oppmerksomme leser forstå hvorfor vi har et absolutt nullpunkt temperaturmessig, hvilket er 0 på kelvinskalaen og -273.5 på celciusskalaen. Ved denne temperaturen står molekylene helt i ro og det er på en måte ikke kaldt. Det er bare totalt fravær av varme. Det er ingen bevegelse og således ingen varme som skapes av friksjonen. Etterhvert som molekylene settes i bevegelse skaper de varme og det er i teorien ingen grense for hvor mye de kan bevege seg og temperaturen på solen er f.eks 5526 grader celcius.