Если засунуть виноград в микроволновку, он взорвётся? Правда или ложь

Вот что будет с виноградом, если засунуть его в микроволновку. Видео

От Masterweb

Никто не мог понять, что происходит!

В течение многих Интернет-сообщество задавалось вопросом: почему виноград, оказавшись в микроволновке, начинает извергать плазму? За этим явлением наблюдали миллионы людей по всему миру, пишет Science Alert.

До недавнего времени ни один эксперт не мог объяснить, почему в микроволновой печи между половинками виноградины вспыхивает яркая дуга.

Действительно, если разрезать виноградину пополам и поместить ее в СВЧ-, плод начнет искрить и плеваться… плазмой. Почему?

Команде из трех физиков, кажется, удалось докопаться до правды. Они опубликовали первое рецензируемое исследование на эту тему.

Традиционно считалось, что энергия микроволновки заряжает электролиты внутри виноградного сока. Это якобы вызывает появление энергетического моста между двумя половинками, кожа которых играет роль проводника.

Когда энергии скапливается достаточно — на кожистом «мостике» возникает искра плазмы, то есть ионизированного газа, который излучает свет.

Физики выяснили, что наличие энергетического моста – необязательное условие. Плазма появляется, когда половинкы виноградины находятся на расстоянии не более трех миллиметров друг от друга.

Даже виноградная кожура не играет в этом процессе никакой роли. Если заменить виноград двумя гидрогелевыми шариками без кожуры, между ними все равно вспыхнет похожее пламя.

Для эксперимента подходят любые достаточно водянистые полусферы – крыжовник, ежевика или перепелинные яйца.

«Раньше внимание уделялось самой плазме, а не её источнику», – пишут авторы исследования

Чтобы отыскать первопричину, которая вызывает появление искр, исследователи использовали тепловизор и компьютерное моделирование.

Вот какие выводы они сделали: когда две целые виноградины соприкасаются друг с другом внутри микроволновой печи, это создает так называемый hotspot, «горячую точку» соприкосновения двух потоков энергии.

Именно в ней ученые зафиксировали самые высокие температуры. Это означает, что энергия не накапливается внутри виноградин, а направляется в одну точку, создавая таким образом электромагнитное поле.

Поскольку в этой точке концентрация энергии столь велика, она «перегружает» близлежащие электролиты, в результате чего и возникает плазменная дуга.

Теперь Интернет-сообщество может вздохнуть с облегчением. Эта тайна разгадана. Можно переходить к какой-нибудь другой.

Каждый новый кусочек головоломки дает понимание того, как в нано-масштабе создаются и ведут себя световые волны.

Исследователи разгадали причину того, почему две доли винограда загораются, когда их нагревают вместе в микроволновой печи

Трио исследователей из университетов МакМастер, Конкордия и Трент разгадало загадку того, почему две доли винограда загораются, когда их нагревают вместе в микроволновой печи. В своей статье, опубликованной в издании «Proceedings of the National Academy of Sciences», исследователи утверждают, что огненный шар не является результатом воздействия тепла извне винограда, попадающего внутрь, а вместо этого возникает из-за горячих точек, которые формируются в двух частях ягоды.

Еще в 2011 году впечатляющие видеоролики о зажигании винограда в микроволновых печах стали популярными на YouTube. Все, что нужно было сделать человеку, это разрезать виноград пополам, оставив две половинки, соединенные небольшим кусочком кожуры, и нагреть их в микроволновой печи — через несколько секунд между ними появлялся маленький огненный шар.

Еще более захватывающим было то, что никто не мог объяснить, почему так происходит. С тех пор многие ученые, занимающиеся изучением этого процесса, приводили возможные объяснения, и одним из наиболее популярных было предположение, что виноград каким-то образом образует «антенну», направляющую микроволны через мостик кожуры. В новой работе физики из Канады провели множество тестов винограда и других подобных объектов, чтобы узнать истинную причину образования огненного шара.

Испытания состояли в основном из использования тепловизионных камер для захвата действия, когда виноград был нагрет, и проведения моделирования. Они также протестировали другие фруктовые и пластиковые шарики такого же размера, наполненные водой.

Исследователи обнаружили, что образование огненного шара было результатом простого процесса. Когда микроволны проникают в виноград, в обеих частях образуются горячие точки в местах, где они находятся ближе всего друг к другу из-за связи между ними. По мере того, как горячие точки становятся еще горячее, окружающие электролиты становятся наддувом, что приводит к образованию вспышки плазмы в виде небольшого огненного шара.

Исследователи отмечают, что тот же эффект может быть достигнут при использовании фруктов одинакового размера или наполненных водой шариков. Они также обнаружили, что нет необходимости поддерживать какую-либо физическую связь между двумя частями — все, что требуется, это чтобы они были на расстоянии не более трех миллиметров друг от друга.

Linking plasma formation in grapes to microwave resonances of aqueous dimers, Proceedings of the National Academy of Sciences (2019). DOI: 10.1073/pnas.1818350116

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Виноград в микроволновке

Канадские физики объяснили, почему виноград вспыхивает в микроволновке. Уже много лет этот трюк с воспламеняющимся виноградом показывается на YouTube, но реальная причина, стоящая за взрывом винограда была неясна до настоящего времени. Три физика-исследователя из Канады заявили, что нашли подходящее объяснение этому явлению. Ответ основан на особенностях поведения электромагнитных волн при прохождении через различные вещества.

Представьте себе плод винограда — маленький, сфероидный, с приятно упругой кожицей, оставляющей сладкий привкус на языке. Вряд ли это тот фрукт, которого нам нужно опасаться. Но стоит только положить пару ягод в микроволновку, и безобидный виноград превращается в настоящий фейерверк. Уже через несколько секунд он начинает искриться, а в некоторых случаях, начинает так ярко светиться, что освещает всю микроволновку изнутри.

Все объясняется тем, что плоды винограда — это наполненные водой сферы, чьи диаметры соответствуют длинам микроволн. Эти условия в совокупности и создают ловушку для них. Поступающие микроволны «застревают» внутри винограда, фокусируются в воде, и начинают в итоге нагреваться его изнутри. В одиночку полученная «горячая точка» не будет накапливать достаточно энергии, чтобы вызвать вспышку, но когда вы кладете две виноградины вместе, сфокусированные внутри микроволны начинают«прыгать» между ними, создавая при этом мощное электромагнитное поле. Если виноград оставить в микроволновке всего на несколько секунд, накопленное тепло станет достаточно интенсивным, чтобы превратить ионы в кожуре винограда в искрящуюся плазму. При этом, как оказалось, ягоды необязательно должны соприкасаться друг с другом. Исследователи провели тесты с виноградом, завернутыми в бумажные полотенца. Даже будучи отделенным, виноградины смогли быстро нагреться и начать светиться.

Канадские ученые говорят, что их работа также имеет и некоторое практическое применение. Их исследование может в будущем найти применение в области нанофотоники или, например, использоваться для создания безопасных беспроводных антенн. Ну а мы получили простое объяснение этому необычному явлению. Такой же фокус можно провести не только с виноградом, но и с маленькими помидорами-черри или крупной черникой. Любой богатый водой объект, соизмеримый с плодами винограда, будет работать. Но ни в коем случае забывайте про свою безопасность.

Что еще запрещено класть в СВЧ-печь?

Есть и другие предметы, которые не подойдут для разогрева в микроволновке:

1. Фольга. В инструкции к любой микроволновке можно прочесть, что фольгу класть для разогрева в СВЧ-печь нельзя. Если это сделать, то при нагревании тонкие металлические «листы» будут максимально быстро нагреваться, что может стать причиной появления искр и возгорания, и даже порчи самой техники.

2. Посуда с позолоченными вставками. И 10 лет назад, и сегодня такая посуда очень популярна. Но использовать ее для СВЧ печей нельзя. Металлические части таких изделий отражают микроволновые волны, затем они возвращаются обратно и нагревают изделия. Конечно же, посуда не взорвется, но фейерверк из искр гарантирован.
3. Бумажный пакет. Может показаться, что нет ничего страшного в разогревании еды в бумажных пакетах. Но это может привести к некоторым неприятным последствиям. Так, при разогревании коричневых пакетов может появиться едкий токсичный дым, который впитается в пищу и сделает ее непригодной для употребления. А если поставить слишком большую мощность, пакет может вовсе загореться.

Если вы хотите сохранить питательные свойства пищи, старайтесь греть любые продукты в кастрюле либо сковороде.

Эксперимент с виноградом в микроволновке

Почти в каждой семье имеется микроволновая печь. Удобное устройство, с помощью которого можно быстро разогреть еду, а ещё выполнить много разных фокусов. В сети описывается много красивых экспериментов. Микроволновка развеселит, если попробовать приготовить в ней целые яйца или засунуть лампочку накаливания. А слышали про эксперимент с виноградом в микроволновке?

Экспериментаторы утверждают, что если поместить виноград, то получится взрывной эффект. Вы увидите красивую вспышку в виде плазмы.

Поискав информацию, можем увидеть, что отзывы противоречивы. Одни утверждают — это выдумка и плазма не появится, другие убеждают — в результате получается красивая вспышка! Это правда? И почему виноград в микроволновке даёт такой интересный эффект? Попробуем разобраться.

Как вскипятить воду в микроволновке?

Иногда в офисе на работе, микроволновая печь является единственным бытовым прибором, который можно использовать для подогрева воды. Если вы решили приспособить именно это устройство, чтобы нагреть воду, то придерживайтесь следующих шагов, чтобы сделать этот процесс наименее безопасным.

Шаг 1. Правильно выберите посуду

Посуда, которая предназначена для использования в микроволновой печи, не создает электрических дуг и не поглощает микроволны. Если вы сомневаетесь в посуде, то проверьте наличие на ней маркировки.

Можно вскипятить воду в микроволновке, если посуда сделана из таких материалов:

• Стекло.
• Керамика.
• Вощеная пергаментная бумага.
• Пластик и пенопласт с пометкой “Подходит для использования в микроволновке”.

Шаг 2. Подогревайте воду безопасно

Вскипятить воду в микроволновке очень просто:

1. Залейте воду в подходящую емкость.
2. Убедитесь, что емкость не закрыта крышкой, так как горячий пар может стать причиной взрыва.
3. Поместите емкость с водой в устройство.
4. Опустите в чашку неметаллический предмет, например, деревянную палочку или ложку. Это помешает воде перегреться и будет способствовать образованию пузырьков.
5. Разогревайте воду не больше одной минуты, пока вода начнет выделять пар.
6. Полотенцем или прихваткой достаньте емкость с водой из микроволновки.
7. Залейте водой чайные листья или пакетик с чаем.

Пейте на здоровье — чай готов!

1. В емкости с водой всегда должен находиться дополнительный предмет, например, деревянная ложка, чтобы пузырькам было где собираться.
2. Не ставьте емкость в микроволновую печь в закрытом виде, так как расширение горячего пара может привести к взрыву.
3. Не держите слишком близко лицо к емкости с кипятком. Неожиданное увеличение объема воды может привести к серьезным ожогам лица и даже потере зрения в самом худшем варианте.
4. Перед тем, как достать чашку из микроволновки, помешайте воду длинным предметом, например, палочкой. В момент, когда предмет коснется воды, на его поверхности начнут образовываться пузырьки и, если вода перегрелась, то она увеличиться в объеме и перельется через край, а если нет, то вы в безопасности.
5. Не нагревайте воду слишком долго. Точное количество времени, которое необходимо для подогрева воды зависит от мощности микроволновки. В целях безопасности, ограничьте время нагревания жидкости до одной минуты. А в зависимости от того, как сильно вода нагрелась за 1 минуту, вы можете регулировать и время следующего подхода. Мощные микроволновки способны вскипятить стакан воды за одну минуту, а более слабые — за три.
6. Если вы используете посуду, которая прекрасно сохраняет тепло, например, керамическую, то будьте осторожны, когда вынимаете ее из печи. Используйте для этой цели прихватку или полотенце.

Что происходит при разогреве виноградины в микроволновке

Итак, давайте разберём для начала сам эксперимент

Можно взять две целые виноградины или разрезать одну пополам (вдоль или поперёк — не важно). Затем подопытных кладут на жаропрочную посуду таким образом, чтобы две «детали» соприкасались боком

Для чистоты эксперимента половинки помещают на часовое стекло

Если поместить их в микроволновку и включить её, то из точки соприкосновения виноградин можно увидеть взлетающее светящееся поле, в котором легко опознать плазму.

Плазма выглядит как сгусток светящейся энергии

Совсем недавно группа учёных всё-таки разгадала этот феномен и подтвердила — это действительно плазма. Чтобы разобраться в этом эффекте, давайте познакомимся (или освежим в памяти) с несколькими терминами:

• плазма — это одно из агрегатных состояний вещества. Из школьного курса физики вы можете помнить твёрдые тела, жидкости и газы. Так вот, плазма — четвёртое агрегатное состояние. Оно состоит из заряженных частиц — свободных электронов и положительных и отрицательных ионов. Обычно плазму получают путём нагрева газа до нужной температуры (проведите аналогию — нагревая твёрдое тело, мы можем получить жидкость, а далее — газ);
• частота электромагнитного излучения. Сейчас нам достаточно знать, что обычная бытовая микроволновка работает в среднем на частоте 2,45 ГГц. Это соответствует длине волны около 12 см;
• показатель преломления волны. Чем выше это значение, тем сильнее укорачивается волна, находясь внутри объекта.

Объяснение, которое смогли получить учёные, распространяется не только на виноградины, но и на гелевые полимерные шарики и другие объекты, обладающие достаточно высоким показателем преломления в микроволновом спектре. Например, у виноградин этот коэффициент приблизительно равен 10. Так что если длина волны в пустой микроволновке составляет около 12 см, то внутри виноградины (предмета с высоким показателем преломления) её длина сокращается примерно до 1,2 см. Это значение приближённо равно длине самой виноградины.

Когда длина волны равна длине объекта, она может оказаться «запертой» внутри объекта. Волна попросту отражается от противоположных «границ» (в нашем случае — кожуры винограда). Это и происходит, если поместить одну целую виноградину в микроволновку. Плазмы мы так не получим, но будет заметен другой эффект — виноградинка будет нагреваться не снаружи вовнутрь, а наоборот — как бы из центра. Именно в центре ягоды будет находиться максимум электромагнитного поля.

Если же мы положим рядом с ней ещё одну виноградинку, но без соприкосновения, то ничего нового мы не увидим. Две виноградины будут разогреваться из центра, но плазма не появится. В микроволновке будут находиться два электромагнитных поля со своими максимумами, расположенными в центрах виноградин.

Совсем другая картина нас ждёт, если мы начнём сближать виноградинки. Если расстояние между ними станет меньше длины волны внутри объекта (то есть меньше длины виноградины), то поля начнут как бы притягиваться друг к другу, а их центры — смещаться к краю. Если же ягоды соприкоснутся, то максимум электромагнитного поля сдвинется в точку соприкосновения.

Получившееся совмещённое электрическое поле достаточно сильно — оно создаёт искры, ионизирует воздух, а затем приводит к появлению плазмы.

На снимках отчётливо видно, как электромагнитные поля и точки максимального нагрева смещаются при перемещении виноградин

Видео: как получить плазму из виноградин в микроволновке

Как оказалось, появление плазмы в микроволновке объясняется смещением максимумов электромагнитных полей

И всё же проводить этот эксперимент дома нужно с осторожностью — всё-таки он сопряжён с пожарной опасностью

Как избежать угрозы перегрева воды?

Перегревание возникает в том случае, когда вода нагревается выше температуры кипения. Перегретая воды может быть опасна — если ее в таком состоянии потревожить, то она очень быстро начнет формировать пар. А это приведет к увеличению объема кипятка и будет выглядеть как небольшой взрыв при соприкосновении с каким-нибудь предметом, например, кусочком сахара или пакетиком чая. В свою очередь, бурное поведение кипятка при перегреве может вызвать ожог.

Перегрев обычно происходит при использовании стеклянной чашки и очень чистой воды, например, дистиллированной. В этом случае нет поверхностей, на которых могли бы конденсироваться пузырьки.

Самый надежный способ выяснить, закипает ли вода — использовать термометр подходящей градации. Вода закипает при температуре 100 градусов.

Физики разобрались с формированием плазмы из винограда в микроволновке

Взаимодействие ягод винограда с микроволновым излучением

Канадские ученые объяснили популярный в интернете эксперимент по созданию плазмы из ягоды винограда в домашней микроволновой печи. Авторы статьи в Proceedings of the National Academy of Sciences показали, что плазма зажигается за счет высоких значений энергии в области контакта двух половин и наличия ионов щелочных металлов на проводящей поверхности ягод.

Больше двадцати лет популяризаторы науки демонстрируют эксперимент, в котором они разрезают ягоду винограда, оставляя мостик из кожуры, ставят в микроволновую печь и наблюдают появление искр. На эмиссионном спектре такой плазмы можно увидеть линии натрия и калия, которые в высокой концентрации содержатся в кожице винограда. Это свидетельствует о том, что эти элементы ионизируются под действием сильного электрического поля на поверхности ягод. Образовавшиеся ионы щелочных металлов в свою очередь взаимодейстуют с микроволновым излучением и вызывают каскад ионов воздухе, формируя растущую и уже независимую от ягод плазму.

В научной литературе у феномена образования ионного газа не было объяснения до тех пор, пока группа канадских ученых под руководством Аарона Слепкова (Aaron D. Slepkov) из университета Трент не занялись его подробным рассмотрением в лабораторных условиях. Ученые помещали в микроволновую печь две ягоды винограда или два гидрогелевых шарика, которые состоят практически полностью из воды, и следили с помощью тепловизора за распределением тепловой энергии под воздействием микроволнового изучения. Для того, чтобы определить положение самых горячих областей на поверхности ягод, их предварительно обернули в термобумагу, которая темнела при нагреве до температуры около 85 градусов Цельсия.

Распределение энергии в ягодах винограда под действием микроволнового излучения.

Hamza K. Khattak, Pablo Bianucci & Aaron D. Slepkov, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019

Изучение распределения тепловой энергии в области контакта двух ягод с помощью термобумаги.

Hamza K. Khattak, Pablo Bianucci & Aaron D. Slepkov, Proceedings of the National Academy of Sciences, 2019

Преимущества микроволновки

Помимо суперскорости и колоссальной многофункциональности, СВЧ-печи равномерно и качественно нагревают еду, не требуя для этого масла, как в случае разогревания пищи на плите. Микроволновки занимают мало места и оснащены кучей разных дополнительных опций, от вертела до звуковой системы оповещения.

Многие производители оснащают свои плиты стильным дизайном, системой «Защита от детей», книгами специальных рецептов, нижним и верхним грилями, таймером и умопомрачительным количеством режимов работы, знающих, как сделать суп, попкорн или даже маффины. Не пренебрегайте чтением инструкции вашей микроволновки: там вы найдете индивидуальные советы по уходу за ней и советы по безопасности.

Фарфор, керамика, стекло — лучшая посуда для разогрева всего, что только можно, в микроволновке. Аккуратнее следует быть с фарфором — на нем не должно быть рисунков, с полиэтиленом и пищевой пленкой — их нужно проткнуть в нескольких местах перед использованием, и с пластиком — на таких контейнерах обязательно должно быть указано, что они подходят для микроволновки и сделаны их безопасного материала. Кстати, для разогрева хлеба и выпечки лучше всего подойдут салфетки из льна или хлопка.

Пробуйте использовать микроволновую печь : например, греть 15 секунд цитрусовые, чтобы получить из них весь сок, или ускорить размачивание фасоли, залив ее водой и разогревая около 10 минут.

Никогда, ни при каких условиях не пытайтесь сварить в микроволновке яйца в скорлупе: взрыв будет впечатляющим, а оттирать печь и ближайшие к ней поверхности придется очень долго. Металл и содержащие его предметы, такие, как золотая кайма на посуде или фольга, также не должны попасть в микроволновую плиту ни в коем случае.

Одноразовые пластиковые контейнеры для переноски еды, пластиковые пакеты и даже пакеты из коричневой бумаги перед разогревом следует снимать с продуктов. Будьте внимательны и не запускайте пустую микроволновку: так вы не только испортите саму печь, но еще в случае какой-нибудь неисправности можете вызвать случайное возгорание.

Микроволновая печь, конечно, полезный бытовой прибор, и ее можно использовать для нагревания небольшого количества воды, например, чтобы приготовить чашечку кофе или чая, но это — не всегда лучший вариант. Каждая СВЧ-печь индивидуальна и для того, чтобы ответить на вопрос, как вскипятить воду в микроволновке, нет возможности подготовить универсальную инструкцию подогрева определенного количества воды до определенной температуры. Кроме того, необходимо помнить и о мерах безопасности, ведь при использовании неправильного метода, есть риск перегрева воды и перелива ее через край, а также получения ожогов

Сегодня мы расскажем о том, какие меры предосторожности необходимо предпринять, чтобы безопасно подогреть воду в микроволновке

Кисломолочные продукты

В кисломолочке содержится большое количество бифидо- и лактобактерий, которые полезны для нашей пищеварительной системы. Но греть их в СВЧ-печи не стоит, особенно если продукт в заводской упаковке. Во-первых, это может привести к порче – продукт просто свернется, потеряет полезные свойства.

Молоко стоит разогревать в кастрюле или турке, постоянно следя за тем, чтобы оно не убежало (Фото: petazwei.de)

Во-вторых, возможен небольшой «бум» при воздействии высоких температур. Если нужно немного прогреть молоко, йогурт, ряженку или любой иной кисломолочный продукт, оставьте его при комнатной температуре, что позволит сохранить всю пользу.