¿Por qué si pones cubitos de hielo en un microondas no se derriten de inmediato?
Debido a la estructura molecular del hielo las ondas microondas no le afectan de la misma manera provocando que no se derrita inmediatamente
A diferencia que con el agua líquida que sí que se puede calentar muy rápido, el hielo puede mantenerse intacto durante unos segundos
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El microondas es un electrodoméstico que se encuentra en la gran mayoría de los hogares siendo muy popular por su eficacia y rapidez a la hora de calentar alimentos. Pero, alrededor de este aparato surgen muchas dudas sobre cómo funciona.
Algo que llama mucho la atención es que cuando se colocan cubitos de hielo dentro del microondas, no sucede lo que muchos esperarían, que es que se derritieran inmediatamente. Esto es algo que parece desafiar a la lógica pero que tiene una explicación científica.
¿Cómo funciona el microondas?
Este electrodoméstico utiliza la radiación electromagnética en la forma de ondas microondas, las cuales generan un campo eléctrico alternante. Estas ondas afectan principalmente a moléculas polares como puede ser el agua líquida, lo que provoca que estas vibren rápidamente. Con este vibración se genera calor y fricción, siendo esto lo que provoca que se calienten los alimentos.
La estructura molecular del hielo es la clave
Lo que sucede es que el hielo es agua en estado sólido, y éste tiene sus moléculas mucho más organizadas de lo que están en estado líquido y además, éstas están unidas por enlaces de hidrógeno. Al tener esta disposición estructural, se reduce la capacidad de vibración de las moléculas, por lo que se limita la generación de calor si se compara con agua en estado líquido.
Cuando se encuentran en estado sólido, las moléculas de agua forman una red cristalina. Esta red es estable por lo que va a dificultar la rotación de las moléculas bajo la influencia de las ondas microondas. Esto tiene como resultado que estas ondas no puedan interferir con tanta energía térmica al hielo como sí que lo hacen con el agua líquida. Esto explica el por qué un cubito de hielo va a permanecer prácticamente intacto durante los primeros minutos en un microondas.
Otro concepto clave que hay que conocer para entender el comportamiento que tiene un hielo dentro de un microondas es el calor latente de fusión. Lo que sucede es que para que un hielo se derrita, es necesario proporcionar una cantidad considerable de energía para poder romper los enlaces de hidrógeno que unen sus moléculas y que hacen que la estructura sea tan firme. Esta energía extra se llama calor latente. Por lo que, aunque el microondas proporcione energía, su efectividad va a verse reducida debido a la baja absorción del hielo.
También juega un papel importante el calor específico que tiene el agua líquida. Ésta puede absorber y distribuir energía con mayor eficiencia, lo que va a acelerar el proceso de calentamiento. El hielo, tiene una capacidad térmica menor y sumando esta característica con que posee una estructura más rígida, no se puede calentar con la misma rapidez.
Otra de las razones por las que no se va a derretir inmediatamente tienen que ver con su composición. El hielo que está formado por agua pura tiene una estructura cristalina más uniforme y también, es menos eficiente en la absorción de energía de ondas microondas. Pero, por otro lado, si el hielo contiene sales, minerales o burbujas de aire, esto va a hacer que su capacidad para calentarse pueda aumentar ligeramente. Esto es debido a las discontinuidades que hay en su estructura a diferencia del que está formado por agua pura.
Hay otros factores que también pueden determinar con qué velocidad se puede derretir un cubito de hielo en un microondas:
- Potencia de microondas: estos electrodomésticos tienen distintos niveles de potencia. Una potencia más alta va acelerar la transferencia de energía, pero debido a las características del hielo, va a seguir siendo limitado.
- Tamaño y forma del cubito: evidentemente, si el hielo es más pequeño va a derretirse antes, ya que su tamaño va a facilitar un derretimiento mucho más rápido.
¿Qué pasa con el agua líquida a diferencia del hielo en el microondas?
Existe una diferencia bastante significativa en la rapidez con la que el microondas calienta el agua líquida y con la que lo hace con el hielo. Por un lado, el agua líquida comienza a calentarse casi inmediatamente, y sin embargo, el hielo puede permanecer en su estado sólido durante varios segundos dependiendo de la potencia del microondas y la masa del cubo de hielo.
Una vez que una pequeña parte del cubito comienza a derretirse, el proceso de calentamiento sobre el hielo se acelera. Esto es debido a que el agua líquida proveniente de la fusión es mucho más receptiva a las microondas, y esto hace que se incremente la generación de calor y provoca que el resto del hielo se pueda derretir con mucha más facilidad.
Con el hielo funciona igual que con los alimentos, se calientan desde el exterior hacia el interior. Por lo que las capas superficiales son las primeras en recibir este calor y el interior se va calentando por la conducción térmica.