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Superaquecimento no forno de micro-ondas!

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..

Respondido por: Prof. Fernando Lang da Silveira - www.if.ufrgs.br/~lang/

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.

agua1

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, consequetemente aumenta muito de volume, jogando parte do restante da água líquida para fora do recipiente. É o que registrei na próxima foto.

agua2

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.

cafe1

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

cafe2

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.

leite1

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

leite2

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

Vide também

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)

Visualizações entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 10087.


2 comentários em “Superaquecimento no forno de micro-ondas!

  1. Entendi os efeitos do superaquecimento em fornos de microondas e consequência possíveis acidentes durante o seu manuseio. Gostaria que informassem o que pode ou poderia, em termos de funcionamento do aparelho, acarretar esse superaquecimento. Que componentes físicos poderiam estar danificados? Poderia ser também questão de desajustes técnicos ou de alinhamento? Termostato? Desgastes de peças? Aconteceu que minha esposa deixou por esquecimento o forno ligado por algum tempo além do programado, com a porta possivelmente semi aberta.

    • Fernando Lang disse:

      O superaquecimento tratado nesta postagem é da água no forno de micro-ondas e ele não é consequente de defeito no forno. Pode acontecer em qualquer forno.

      Quanto a deixar o forno ligado com a porta semiaberta, tal é impossível pois o forno somente liga com o fechamento completo da porta.

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