Throwback Thursday: A Física dos Hot Pockets
Crédito da imagem: obtido em http://new.spring.me/#!/r/have-you-ever-had-hot-pockets-before-what-do-they-taste-like/546044657075777468.
Desde por que eles ficam congelados no meio até como a manga crocante funciona!
Seu Hot Pocket está frio no meio?
Está congelado. Mas pode ser servido lava fervente quente.
Vai queimar minha boca?
Vai destruir sua boca. Tudo terá gosto de borracha por um mês.
-Jim Gafigan
(Graças a Michael Broide pela ideia deste post e uma discussão fantástica sobre esse fenômeno comigo em 2009.) Quando eu era adolescente, minha escolha de comida era basicamente determinada por três critérios:
- Precisava ficar pronto em menos de 10 minutos.
- Precisava ter calorias suficientes para me fazer sem fome mais.
- E precisava ser (marginalmente) comestível.
Foi realmente isso. Basicamente, se você pudesse me servir algo quente com gordura e sal, eu não estava reclamando. E, portanto, não o surpreenderá saber que uma parte da minha dieta na época consistia em – você adivinhou – Hot Pockets. E para ser justo, eles não parecem tão ruins na caixa.
Crédito da imagem: Ai Mei em http://www.student-saving-bucks.com/2010_11_28_archive.html .
Mas se você já tentou fazer um de micro-ondas, até usando a famosa manga crocante que vem com ele, você provavelmente se deparou com o mesmo problema que Jim Gaffigan descreveu tão eloquentemente : se cozinhar durante o tempo recomendado, o muito camada externa fica crocante, as bordas externas do interior saem lava fervente quente , e o meio permanece completamente congelado.
Sua única alternativa é apagar a luz do dia eternamente, caso em que a coisa toda não apenas causará queimaduras de segundo grau, mas também explodirá dentro do seu micro-ondas.
Crédito da imagem: Jeff! no blog Neighborgoodies: http://neighborgoodies.blogspot.com/2008/06/mop-n-glow.html .
Então porque isso acontece? Vamos voltar e levá-lo a um lugar onde isso não acontecer: dentro do seu forno convencional. Quando você liga o forno, o elemento de aquecimento liga, o ar dentro aquece até uma temperatura uniforme, o elemento de aquecimento desliga e então você coloca sua comida dentro.
Com o tempo, o ar esfriará, o elemento de aquecimento ligará novamente, aquecendo o ar de volta à temperatura que você definiu e depois desligando. O ar ambiente quente é o que está cozinhando ou reaquecendo sua comida, e está fazendo isso lentamente, gradualmente, de fora para dentro. Devido à forma como o transporte de calor funciona, esse método de cozimento (ou reaquecimento) é lento, mas relativamente uniforme.
Crédito da imagem: Os Pieraters do http://www.pierate.co.uk/2010/03/its-high-time-for-pie-time.html .
Mas nem todo mundo tem tempo para isso. Em vez disso, você pode grelhar sua comida, que é como funciona uma torradeira, uma torradeira ou um forno convencional configurado para grelhar (ou simplesmente com os elementos de aquecimento continuamente ligados). Nesse caso, você tem uma fonte muito quente que irradia luz infravermelha constante (calor) em sua comida, pois o elemento de aquecimento vibra microscopicamente para frente e para trás.
Este método dá uma boa selagem à sua comida, pois a energia da radiação que atinge sua comida é muito maior do que no método de cozimento a ar que os fornos convencionais usam. Este método tem a vantagem de fritando tudo o que você está cozinhando rapidamente, mas você também pode queimar facilmente a parte externa do que está cozinhando. E somente em casos muito raros isso é desejável.
Crédito da imagem: Geekologie, via http://geekologie.com/2008/11/a-darth-vader-toaster-dark-sid.php .
O que nos leva ao microondas. Os fornos de micro-ondas funcionam produzindo micro-ondas, que são apenas um tipo de radiação eletromagnética, assim como a luz visível, a radiação infravermelha (ou seja, o calor) e as ondas de rádio. Mas os micro-ondas não aquecem a comida diretamente; são especiais porque são somente o comprimento de onda certo para ser absorvido por três classes importantes de moléculas: gorduras , açúcares e agua . E as moléculas de água – em particular – fazem algo especial. Como você sabe, as moléculas de água são muito simples, com um átomo de oxigênio eletronegativo e dois átomos de hidrogênio eletropositivos.
Crédito da imagem: J. José Bonner de Indiana, via http://courses.bio.indiana.edu/L104-Bonner/ .
Normalmente, as moléculas de água no estado líquido são frouxamente ligadas por ligações de hidrogênio (mostradas como pontos, acima), onde a parte relativamente carregada negativamente de uma molécula é atraída pela parte relativamente carregada positivamente de outra. Mas se você bombardear as moléculas de água com micro-ondas – que têm seus campos elétricos mudando de direção na frequência certa para influenciar fortemente as moléculas de água – as moléculas de água começar a girar como um resultado.
Crédito das imagens: http://tobyzerner.com/microwaves/ (EU), http://www.oocities.org/yummyphysics/microwave.html (R).
O que explica por que as microondas são tão boas para aquecer e ferver rapidamente a água líquida: o movimento rotacional é uma forma de energia, e esse excesso de energia faz com que a água aqueça! Mas há um problema para seus Hot Pockets congelados. Você vê, as moléculas de água nele não são livre para seguir; eles estão congeladas em uma rede de gelo de cristal!
Crédito da imagem: Ice Crystals 9465″ por CatDancing do flickr, via https://www.flickr.com/photos/catdancing/311714461/in/gallery-50185122@N00-72157622318682161/ .
Em um nível molecular, as moléculas de água individuais são organizadas em anéis hexagonais, onde são rigidamente mantidas no lugar. Estes então formam treliças de gelo de formas variadas, dependendo de várias condições, mas em todos os casos, essas ligações são muito fortes e – mais importante – as moléculas de água individuais neste estado não são livres para girar ! Mesmo um campo elétrico variável devido a um poderoso micro-ondas não vai quebrar essas moléculas de água de sua rede.
Crédito da imagem: equipe do ChemPRIME, Biblioteca Digital de Educação Química de 2014, viahttp://chempaths.chemeddl.org/services/chempaths/?q=book/General%20Chemistry%20Textbook/1337/further-aspects-covalent-bonding&title=CoreChem:Ice_and_Water.
O que significa que microondas não aquece gelo , não tão eficientemente quanto aquecem a água! O mais externo camada de sua comida congelada – assim que você a removeu do freezer – acaba de ser exposta ao ar em temperatura ambiente, então alguns desses cristais começaram a derreter. Essa camada externa, líquida e aquosa, pode aquecer rapidamente. Mas todas as camadas internas são de gelo e, portanto, são péssimas para absorver micro-ondas! Portanto, a camada externa precisa ficar quente o suficiente para derreter os cristais de gelo no interior da próxima camada. Então aquele a água recém derretida pode aquecer e derreter o gelo mais para dentro.
Entretanto, a camada mais externa fica muito quente! Como em, lava fervente quente. E é por isso que Hot Pockets pode destruir sua boca e ser congelado por dentro ao mesmo tempo !
Crédito da imagem: Crystal Threeprncs of http://www.3princesandaprincess2.com/2012/09/an-after-school-snack-theyll-love.html .
Mas e a manga crocante? Isso é realmente um verdadeiro golpe de brilho e combina os melhores aspectos de um frango genérico com um micro-ondas! O que você faz é pegar um filme fino de metal que pode absorver a radiação eletromagnética (microondas) e convertê-lo em calor , onde se irradia de volta para o alimento. Este tipo de material neste caso de uso particular é conhecido como susceptor , onde a susceptibilidade é a capacidade de um metal de converter a radiação eletromagnética em calor. Um bom susceptor pode ficar muito quente e funcionará quase tão bem quanto um elemento de aquecimento dentro de uma torradeira!
Em um mundo ideal, haveria uma lacuna de ar entre seu susceptor e sua comida, permitindo que o metal aqueça a temperaturas muito altas, onde pode então deixar sua comida crocante. Por causa da maneira como os hot pockets realmente sente-se na parte inferior da manga , você acaba com três lados crocantes e um decididamente menos crocante, consequência de não haver um espaço entre a comida e o filme fino de metal no fundo!
Crédito da imagem: usuário do Wikimedia Commons Tony Branston, por meio de uma licença C.C.-SA-2.0.
E de ponta a ponta, micro-ondas girando moléculas de água líquidas (mas não sólidas) e o susceptor em uma manga crocante com um entreferro imperfeito, essa é a física dos bolsões quentes! (Ou qualquer comida congelada.)
E para aqueles de vocês que ficaram comigo por tanto tempo, aqui está sua recompensa Jim Gaffigan! Haaaaahhhh-ot Bolsos!
https://www.youtube.com/watch?v=wmHSe_S04CU
Gostou disso? Deixe um comentário em o fórum Starts With A Bang em Scienceblogs !
Compartilhar:
