Physik in der Mikrowelle: Mikrowellenseife

*Aufsicht durch Erwachsene empfohlen

Was haben Menschen vor Mikrowellen gemacht? Stellen Sie sich vor, Sie müssen den Ofen benutzen, um Ihre übrig gebliebene Pizza aufzuheizen, oder einen Luftpopper, um Popcorn herzustellen … und wie sonst könnten Sie diese erstaunlichen Seifenskulpturen herstellen??

Warnung

  • Lassen Sie die Mikrowelle während der Aktivität nicht unbeaufsichtigt.
  • Obwohl das Erhitzen von Seife in der Mikrowelle Ihre Mikrowelle oder die Lebensmittel, die Sie später darin erhitzen, nicht beschädigt, riecht die Mikrowelle einige Stunden lang nach Seife.
  • Legen Sie kein Metall in die Mikrowelle.

Was Sie brauchen

  • Stück Seife (Ivory® funktioniert gut)
  • Mikrowelle
  • Pappteller / flacher Plastikbehälter

Was zu tun ist

  1. Legen Sie die Seife auf den Teller (oder den flachen Behälter) und stellen Sie sie in die Mikrowelle.
  2. Stellen Sie die Mikrowelle für 2-3 Minuten ein, schalten Sie sie ein und beobachten Sie die Seife die ganze Zeit. Was passiert? (seife in der Mikrowelle)
  3. Lassen Sie die Seife einige Minuten abkühlen und nehmen Sie sie dann aus der Mikrowelle. Wie fühlt es sich an? Brechen Sie ein Stück ab und lassen Sie es unter Wasser laufen. Wirkt es immer noch wie Seife?
  4. Achten Sie darauf, die Mikrowelle auszulöschen, wenn Sie fertig sind!

Was ist los?Der „Mikrowellen“ -Teil von „Mikrowellenofen“ bezieht sich eigentlich darauf, wie Ihr Essen (oder was auch immer Sie sonst hineinlegen) in der Mikrowelle erhitzt wird. In einem früheren Experiment haben wir darüber gesprochen, wie Infrarotlicht Teil des elektromagnetischen Spektrums ist und etwas längere Wellenlängen hat als sichtbares Licht (rot, Blau usw.). Mikrowellen sind eine andere Art von Licht – und haben noch längere Wellenlängen als Infrarotlicht.

Dieses Elektromagnetspektrum zeigt alle Arten von Licht in der Reihenfolge von der längsten bis zur kürzesten Wellenlänge. Bild mit freundlicher Genehmigung der NASA.

Dieses Elektromagnetspektrum zeigt alle Arten von Licht in der Reihenfolge von der längsten bis zur kürzesten Wellenlänge. Bild mit freundlicher Genehmigung der NASA.

Mikrowellenherde senden Mikrowellenwellen durch Ihr Essen hin und her. Dies bewirkt, dass sich die Wasser-, Fett- und Zuckermoleküle in der Nahrung drehen und aneinander stoßen, was Wärme erzeugt. Dies ist anders als das Erhitzen von Lebensmitteln in einem Ofen oder auf einem Herd, die beide auf dem Erhitzen durch Konvektion basieren.

Mikrowellen werden in einem Mikrowellenofen erzeugt. Während sie sich durch das Essen (oder die Seife) in der Mikrowelle hin und her bewegen, bewirken sie, dass sich einige Arten von Molekülen drehen und aufeinander treffen. Dies erzeugt Wärme. Bild mit freundlicher Genehmigung Erklären Sie das Zeug!Ein Topf Wasser auf dem Herd erwärmt sich durch Konvektion. Der Brenner erwärmt das Wasser, das ihm am nächsten liegt, wodurch die untere Wasserschicht wärmer wird als der Rest des Wassers. Aber kaltes Wasser ist dichter als warmes Wasser, also sinkt es auf den Boden und drückt das warme Wasser an die Oberseite der Pfanne. Dieses Wasser wird vom Brenner erhitzt, bis es heißer ist als das Wasser darüber, und der Zyklus wiederholt sich ständig. Bild mit freundlicher Genehmigung der NOAA.

Links: Mikrowellen werden in einem Mikrowellenofen erzeugt. Während sie sich durch das Essen (oder die Seife) in der Mikrowelle hin und her bewegen, bewirken sie, dass sich einige Arten von Molekülen drehen und aufeinander treffen. Dies erzeugt Wärme. Bild mit freundlicher Genehmigung Erklären Sie das Zeug!

Rechts: Ein Topf Wasser auf dem Herd heizt durch Konvektion. Der Brenner erwärmt das Wasser, das ihm am nächsten liegt, wodurch die untere Wasserschicht wärmer wird als der Rest des Wassers. Aber kaltes Wasser ist dichter als warmes Wasser, also sinkt es auf den Boden und drückt das warme Wasser an die Oberseite der Pfanne. Dieses Wasser wird vom Brenner erhitzt, bis es heißer ist als das Wasser darüber, und der Zyklus wiederholt sich ständig. Bild mit freundlicher Genehmigung der NOAA.

Popcorn „knallt“ in der Mikrowelle, weil die Wassermoleküle im Inneren des Kerns zu Dampf werden, wenn sich der Kern erwärmt. Dies erhöht den Druck im Inneren des Kerns und führt schließlich zu einer Explosion, wenn die äußere Schicht des Kerns dem Druck nicht mehr standhalten kann. Seife dehnt sich aus einem ähnlichen Grund aus.

Popcorn vor und nach dem Popcorn

Popcorn vor und nach dem Popcorn.

Seife enthält kleine Lufttaschen, in denen Wasserdampf eingeschlossen ist. Wie die Feuchtigkeit in einem Popcornkern erwärmt sich der Wasserdampf in der Seife, wenn die Mikrowelle eingeschaltet wird. Dies führt zu Bereichen mit hohem Druck in der Seife. Schließlich können die erweichten „Wände“ der Stange dem Druck nicht standhalten und die Seife beginnt zu sprudeln und sich auszudehnen. Wenn die Seife abkühlt, versteift sie sich, behält aber ihre neue Form.

Probieren Sie es aus!

  • Legen Sie Elfenbeinseife und einige andere Seifenstücke in ein mit Wasser gefülltes Waschbecken. Welche schwimmen? Was sagt Ihnen das darüber, wie viel Luft in jeder Seifenmarke eingeschlossen ist?
  • Erhitzen Sie andere Seifenmarken in der Mikrowelle. Welche expandieren am meisten?
  • Erhitzen Sie vorsichtig ein Stück Seife in einer Pfanne auf dem Herd. Was passiert? Wie sieht das im Vergleich zu dem aus, was passiert ist, als Sie die Seife in der Mikrowelle erhitzt haben?

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