Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: Freddo

E' solo un idea e forse non ha alcun valore scientifico, anzi se la ritenete
valida vi pregherei di farmelo sapere......ho pensato: se il meccanismo di
un fornetto a microonde sta nel generare campi magnetici che ad alta
frequenza mutano la loro posizione (scusate se la terminologia non è delle
migliori) agitando così le molecole dell'acqua contenute nei cibi col
risultato di riscaldarli, utilizzando un campo magnetico fisso o un onda
elettromagnetica ad alta energia, ma a basissima frequenza si potrebbero
invece immobilizzare le molecole dell'acqua ottenendo un congelamento molto
più veloce del solito, gli scopi sarebbero moltissimi per dirne
uno..l'ibernazione di un uomo...ma non sto troppo a fantasticare visto che
con molta facilità potrebbe rivelarsi un fiasco.
Comunque se ci vedete qualcosa di buono rispondetemi, magari via e-mail
GRAZIE, Alberto

 più veloce del solito,
Salve, è un po' che leggo ma è la prima volta che scrivo in questo
newsgroup. Non sono un fisico ma solo un appassionato e quindi spero di
non iniziare dicendo una stupidaggine. A me sembra che non possa
funzionare per diversi motivi tra i quali che l'energia dell'onda
elettromagnetica verrebbe comunque aggiunta al materiale da raffreddare
e non sottratta, con il risultato che quest'ultimo rimarrà della stessa
temperatura se non addirittura si riscalderà.
EMG

GRAZIE, Alberto
Nun se po' fa', caro Alberto. Se la lunghezza d'onda e' troppo lunga
rispetto alle dimensioni della molecola d'acqua il sistema non entra in
risonanza e praticamente non si accorgerebbe proprio di essere irraggiato.
Non hai mai pensato perche' i forni a microonde eccitano le molecole d'acqua
di un pollo da arrostire ma non le proteine o le molecole lipidiche?? Perchè
non vanno in risonanza!!!
Credo
trinci...@yahoo.it


E' molto affascinante, senza dubbio. Ma non vero, purtroppo. Vedi,
semplificando al massimo, non e' che le molecole d'acqua sono in qualche
maniera "agganciate" al campo magnetico del microonde e quindi vincolate a
muoversi con la stessa frequenza delle onde emesse. Semplicemente onde
eettromagnetiche di frequenza adatta sono in grado di tramettere energia
all'acqua interagendo con le molecole. Se la frequenza fosse molto diversa,
quello che ottieni e' che le onde passano indisturbate attraverso il materiale
lasciandolo imperturbato.
Ciao,
    Stefano
--
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 non vanno in risonanza!!!
Questo non e` vero. I forni a microonde non scaldano per risonanza delle
molecole di acqua, ma semplicemente per effetto Joule. L'onda em induce
delle correnti locali, alla frequenza di 2.4 GHz circa, che scaldano per
perdite di conduzione (densita` di potenza= 1/2 rho J^2). 
Se un corpo e` isolante (a RF) non viene riscaldato. La frequenza di
risonanza dell'acqua e` molto piu` alta. 
Franco

non vanno in risonanza!!!
Il fatto che H2O assorba l'energia EM meglio di tante altre sostanze pare che
derivi semplicemente dalle proprietà *polari* di H2O; cioè la molecola H2O ha
un momento di dipolo elettrico che le permette di interagire col campo EM
mettendosi a oscillare a 2450 MHz (o 1123 o 4983 se la f del campo EM è quella,
non ha molta importanza).  A conferma di ciò, il fatto che anche altri liquidi
polari (come ad es. l'alcool etilico) si riscaldano rapidamente se messi in un
forno a microonde.
Naturalmente l'energia meccanica di oscillazione a 2450 MHz si trasforma ben
presto in energia termica (vibrazioni caotiche).
La fisica del riscaldamento mediante microonde è descritta brevemente al terzo
capoverso di 
http://www.engr.psu.edu/ae/wjk/mwaves.htm
.
Ma voglio sbilanciarmi e dire che la frequenza di 2450 MHz usata nei forni a
microonde non corrisponde ad un assorbimento particolare delle molecole di H2O;
1123 MHz o 4983 MHz andrebbero ugualmente bene.
Quindi nessuna risonanza.
Quindi perché proprio 2450 MHz?
Boh.
Alcuni dicono che la cavità del forno sia un risonatore, per cui sarebbe logica
la scelta di una frequenza che corrisponda ad una lunghezza d'onda il cui
doppio o triplo o quadruplo corrisponda ai lati della cavità. In effetti f=2450
MHz implica lambda=0.122 m, il che potrebbe andare bene con una cavità per es.
di 36x24x24 cm.
Personalmente non credo sia vero, in quanto cavità risonante vuol dire onde
stazionarie e cioè formazione di punti stazionari dove il campo è massimo e
altri in cui il campo è minimo, con conseguente riscaldamento non uniforme del
cibo.  Quindi la coincidenza delle dimensioni interne del forno con un multiplo
della lunghezza d'onda mi sembra una cosa da evitare.
Credo che 2450 MHz fosse semplicemente un buco abbastanza libero nello spettro
radio amministrato dalla FCC in USA... perché bisogna anche tener conto che
parte del campo fugge dal forno e può interferire con le trasmissioni radio.
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Marco Coletti
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 GRAZIE, Alberto
La scelta di una particolare frequenza per il campo elettromagnetico usato
nei forni a microonde per riscaldare l'acqua č dovuto al fatto che a quella
frequenza la molecola d'acqua assorbe energia dal campo.
In effetti, l'uso di una frequenza completamente diversa in generale non
sortisce alcun effetto.
Esistono, tuttavia, dei metodi per il raffreddamento stocastico di molecole
che adottano un campo elettromagnetico ad una frequenza la cui energia č un
po' inferiore ad uno dei picchi di emissione della molecola stessa. Le
molecole la cui energia interna sommata a quella di un fotone del campo č
maggiore od uguale a quella corrispondente al picco di emissione tende con
una certa probabilitŕ ad assorbire il fotone del campo e, immediatamente
dopo, ad emetterne uno con l'energia del picco di emissione. Il risultato
netto č che l'energia interna della molecola diminuisce.
Il processo puň, entro certi limiti, essere ripetuto di volta in volta
aumentando leggermente la frequenza del campo elettromagnetico, cosě da
indurre sempre di piů le molecole al raffreddamento.
Una variante di questo metodo viene oggi usato anche per 'intrappolare'
atomi, molecole o ioni all'interno di una 'gabbia di luce' composta da tre
fasci laser di particolare lunghezza d'onda.
Per quanto riguarda il raffreddamento di organismi complesi, bisogna tener
presente che questo metodo richiede la costruzione di un campo
elettromagnetico la cui frequenza č in relazione con i picchi di emissione
ed assorbimento del particolare atomo, ione o molecola che si vuole
raffreddare. Dato che un organismo pluricellulare si compone di miliardi di
tipi diversi di molecole, ognuna con peculiari picchi di assorbimento ed
emissione, mi pare difficile estendere questo metodo di raffreddamento a
strutture cosě complesse, ma chissa...
Ciao,
--
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Giampaolo Tomassoni Information Systems Consultant
P.za 8 Aprile 1948, 4 Tel/Fax: +39 (578) 21100
I-53044 Chiusi (SI)  e-mail: 
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ITALY
homepage: 
http://www.geocities.com/Eureka/Park/2209/

Se un corpo e` isolante (a RF) non viene riscaldato.
Non sembra vero.  L'alcool etilico si riscalda bene come l'acqua di rubinetto,
eppure è un pessimo conduttore; lo stesso si può dire per l'acqua distillata.
Guarda caso però, queste sostanze sono tutte polari...


sortisce alcun effetto.
Secondo me questa storia della risonanza dell'acqua a 2450 MHz è una leggenda
metropolitana.
Purtroppo tutte le fonti che sono riuscito a reperire sul web parlano di
interazione fra il campo elettrico alternato e le molecole di acqua in quanto
polari (dotate di un momento di dipolo elettrico), ma non si fa menzione se
tale interazione sia particolarmente pronunciata a 2450 MHz oppure no.
Voglio solo osservare che, affinché un forno a microonde funzioni bene, non ci
sarebbe bisogno di un tasso di assorbimento particolarmente alto, in quanto le
onde EM (o se vogliamo, i fotoni) possono rimbalzare avanti e indietro fra le
pareti molte volte nell'attesa di essere assorbite...
A proposito, ho trovato questa simpatica visualizzazione dell'interazione tra
campi EM e molecole di acqua:
http://www.colorado.edu/UCB/AcademicAffairs/ArtsSciences/physics/PhysicsInitiative/Physics2000/microwaves/water_rotates4.htm
Un'altra cosa: in USA sono (erano?) in uso anche forni a microonde a 910 MHz.


parte del campo fugge dal forno e può interferire con le trasmissioni radio.
Non a caso i 2450MHz sono riservati ai radioamatori:-(((

Guarda caso però, queste sostanze sono tutte polari...
Una resina come il Mylar AKA PET AKA polietilen-tereftalato si
riscalda in un campo a radiofrequenza e puo' fondere.
Questo e' un altro meccanismo di dissipazione, le perdite nel
dielettrico: non e' detto che il dielettrico sia polare per conto suo,
comunque.

comunque.
Non ho ben capito:
- la dissipazione nel PET è dovuta al momento di dipolo el. delle molecole?
- a quale altro meccanismo di dissipazione (diverso da eff. Joule e interazione
dipolare) ti riferisci?
- cosa significa "il dielettrico sia polare per conto suo"?


- cosa significa "il dielettrico sia polare per conto suo"?
Mi ricordo che esistono molecole polari, come l'acqua, e molecole che
diventano polari per induzione elettrica, come penso accada nel PET.

 risonanza dell'acqua e` molto piu` alta.
Supponi di avere un filtro che seleziona esattamente una frequenza dello
spettro elettromagnetico. Diciamo 200 nm e lo investi con un fascio
collimato di onde em a 2000 nm. Il filtro lo filtra... è un filtro e quindi
è isolante ovunque meno che a 200nm! Dove è finita l'energia del fascio? Non
la rilevi più con un analizzatore di spettro messo dopo il filtro. Ma, se
hai tanti soldi ti puoi comprare un analizzatore con le contropalle e vedrai
che il rumore di fondo si è alzato un ciccinino con un andamento credo
simile a quello di un corpo nero con temperatura equivalente a 200nm
 oppure come un (sinx/x)^2 shiftata sui 200nm ? Chi ha idee ? ).
buonanotte.
il trinciapollo.
trinciapollo.augura.la.morte.a.q...@yahoo.it

 cibo.
E la fase? Non sono mica onde piane, sono sferiche.
Non è una "sinusoide".
saluti.
Trinciapollo.
trinciapollo.augura.la.morte.a.qu...@yahoo.it

 Guarda caso però, queste sostanze sono tutte polari...
Bravo. Digielo anche tu.
saluti.
il trinciapollo.
trinciapollo.augura.la.morte.a.qu...@yahoo.it

Non è una "sinusoide".
Non sono nemmeno sferiche.
Lasciamo perdere perché l'analisi di come sono 'ste onde è roba da  eqz. di
Maxwell + condizioni al contorno in 3D... e palle varie che non mi ricordo,
comunque non si può banalizzare.
Mi ricordo solo che si forma un analogo delle onde stazionarie di una corda.

  oppure come un (sinx/x)^2 shiftata sui 200nm ? Chi ha idee ? ).
Non conosco i filtri ottici. Se scendi di qualche ordine di
grandezza di frequenza posso dirti che il filtro riflette
indietro quanto non fa passare (e credo che se si tratta di
un filtro ottico a reticolo capiti lo stesso)
Ciao
Franco