Superaquecimento no forno de micro-ondas!

3 de setembro, 2014 às 7:52 | Postado em Gás e vapor, Mitos, empulhações, notícias falsas, Radiação, Termologia, termodinâmica

Recebi a mensagem abaixo pelo face! Esse fenômeno é verdadeiro professor?

A ÁGUA NO MICROONDAS

Faz 5 dias que meu filho de 26 anos decidiu tomar uma xícara de café instantâneo. A tragédia começou. Ele pôs para aquecer no microondas uma xícara somente com água (algo que já havía feito antes em várias ocasiões).Não sei exatamente por quanto tempo o programou, mas me disse que queria apenas que a água fervesse. Quando o tempo acabou o forno se apagou, e ele abriu e tirou a xícara do forno.

Enquanto olhava a xícara, se deu conta que a água não estava fervendo; todavia, foi aí que a água saltou diretamente para seu rosto. Ele soltou a xícara de suas mãos depois que a água havia saltado para seu rosto, devido a energia acumulada.
Todo seu rosto têm feridas de 1º e 2º graus e é muito provável que o rosto ficará marcado. Além de haver perdido a vista parcialmente do olho esquerdo. Enquanto estávamos no hospital, o doutor que o atendía comentou que estes tipos de acidentes eram muito frequentes, e que nunca deveria pôr somente água para aquecer em microondas.Se nós aquecermos água desta forma (em microondas), sempre se deve pôr algo na água, exemplo: um palito de madeira (de dente mesmo) ou um sachê de chá; mas se formos aquecer somente a água, é melhor usar o fogão à gás.Isto é o que um professor de física disse a respeito:”Obrigado por me enviar a mensagem advertido-me a cerca da água em microondas. Soube de vários casos. Isto é causado por um fenômeno conhecido como super-aquecimento”.

Pode acontecer em qualquer momento que a água está aquecendo….. especialmente se o utensílio que se está usando é novo.O que acontece é que a água se aquece muito mais rápido que as borbulhas que começarão a se formar. Se a xícara é nova, não há nenhum raspão ou ranhura por onde as borbulhas possam ir e possam começar a borbulhar na água que já está fervendo, de tal maneia que a água vai aquecendo sobrepassando o tempo de ferver (como quem diz: ferve…e ferve… e ferve….).O que acontece então é que a água se obstrui, fica estancada e ao contato com o ar a água salta com força pela energia contida.Por favor enviem esta mensagem a todos seus amigos, poderão evitar uma grande dor e sofrimento..

Em 2004 eu e meus colegas do IF-UFRGS nos perguntávamos se o vídeo abaixo era real. Alguns achavam que não era!

https://www.youtube.com/watch?v=VwpdpHfpKDI

Resolvi testar em casa no meu forno de micro-ondas. Descobri depois de algumas tentativas que de fato se pode produzir água superaquecida no forno de micro-ondas.

Sabemos teoricamente da possibilidade de um liquido ser aquecido, ter sua temperatura elevada acima da temperatura de ebulição, SEM FERVER. O estado superaquecido é um estado METAESTÁVEL, isto é, uma perturbação suficientemente grande pode destrui-lo.

A dúvida era se com água da torneira e em um forno de micro-ondas se poderia obter tal estado.

O que aprendi por tentativa e erro é que tal estado é fácil de ser obtido da seguinte forma: 1 – Um recipiente com água no micrrondas é aquecido até que ferva. 2 – Depois a água é reaquecida e quando vemos a primeira borbulha de vapor se formar na água, desligamos o forno. 3 – A água liquida no recipiente possivelmente está superaquecida, isto é, acima de 100 graus C, embora NÃO ebulindo.

Depois compreendi que a primeira fervura libera também os gases (ar) dissolvidos no líquido, minimizando assim pequeníssimas bolhas de gás que permitem que o vapor dágua as infle, facilmente fervendo então na temperatura de 100 graus C. É importante também que a água não tenha substâncias dissolvidas que sirvam como “armadilhas para gás”, ou seja, substâncias que já propiciem a presença de micro-bolhas de gás dentro da água, servindo de “sementes” para as grandes bolhas de vapor que caracterizam o processo de ebulição. O recipiente também deve ser tal que não propicie “sementes” para a formação de bolhas (recipiente livre de irregularidades nas paredes, limpo, …).

Registrei fotograficamente diversas situações de superaquecimento no forno de micro-ondas. Fiz as fotos sem auxílio de terceiros, com a mão direita livre para operar com o termômetro ou uma colher, com a mão esquerda disparando a câmara fotográfica, previamente instalada em um tripé na frente do meu forno de micro-ondas. E sempre cuidando para não ser queimado com liquido escaldante.

Na foto abaixo registro, introduzindo com cuidaddo a ponteira de um termômetro na água, que a temperatura do líquido é 106 graus C (6 graus C acima do ponto de ebulição portanto) e água NÃO ebule.

Se água está superaquecida e ela é suficientemente perturbada, por exemplo por eu deixar cair uma colher dentro do recipiente, o estado metaestável de superaquecimento é destruído. Parte da água passa muito rapidamente para o estado de vapor e, consequentemente aumenta muito de volume, jogando parte do restante da água líquida para fora do recipiente. É o que registrei na próxima foto.

Nota-se a formação de bolhas de vapor dentro do líquido. No instante da feitura da foto a colher ainda não tocara no fundo do recipiente, determinado que água próxima ao fundo ainda não estivesse em ebulição.

Repeti os experimentos com café. A foto abaixo mostra o recipiente de café superaquecido, antes da perturbação com a colher.

A introdução da colher determina uma forte ebulição do café com formação de muita espuma.

Com leite nunca conseguir introduzir o termômetro sem que o leite irrompesse em ebulição. Na foto abaixo, apesar de o leite já estar ebulindo, registro a temperatura de 103 graus C.

Finalmente as duas imagens abaixo mostram o leite antes de depois de perturbado.

Portanto a mensagem acima é verossímil, embora ache que os efeitos sejam exagerados e as explicações deixem a desejar.

Vide também

Destruição dos estados metaestáveis de superfusão e superaquecimento.

Superfusão: substância no estado liquido abaixo do ponto de solidificação!

Transições de fase e experimentos com estados metaestáveis

Ebulições perigosas

Comentários no Facebook em 11/07/2017

José Oscar De Almeida Marques –  Fernando, nas suas experiências você colocou um objeto sobre o rotor para impedir que o recipiente girasse. É possível p mesmo fenômeno em situações normais, com o prato em movimento?

Fernando Lang da Silveira – Sim, é possível. Na verdade a trepidação do rotor não é suficiente para destruir o estado metaestável mas isso aprendi testando também. Se quiseres podes experimentar. Quando vires as primeiras  borbulhas de vapor acontecendo, interrompes o forno e possivelmente está superaquecido. Hoje sei um pouco mais do que sabia na época sobre o

Fernando Lang da Silveira – A presença de ar dissolvido na água prejudica a obtenção do superaquecimento pois microbolhas de ar funcionam como sementes para a vaporização da água. Consegui inclusive reproduzir o que vi na internet obtendo superaquecimento sobre queimador um fogão convencional. Mas para tanto o aquecimento deve ser lento e não se consegui efeitos tão importantes quanto no forno de micro-ondas.

Fernando Lang da Silveira – Apesar de o efeito poder acontecer, ele não é usualmente catastrófico coma a notícia induz a pensar pois senão cada um de nós já tinha se queimado.

Jhéssika Rose – Nós fazíamos muito esses testes no Labelo/Pucrs. A norma IEC 60335 previa vários líquidos e nenhum deles “explodia” ou se projetava pra muito longe do recipiente.

“Docendo discimus.” (Sêneca)

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