Abenteuer-Universum

Hallo,

warum werden Eier in 15 Sekunden in einer Mikrowelle auf der kleinsten Stufe so heiß?
Wenn ich Wasser (selbe Masse) in die Mikrowelle stelle, dauert es deutlich länger, bis es warm ist.
Soweit ich weiß, ist es ja das Wasser, welches zum Schwingen angeregt wird.
Also was passiert in einem Ei, welches in einer Mikrowelle ist?

Ich würde mal darauf tippen, dass im Ei viel weniger Wasser enthalten ist als die nur aus Wasser bestehende Vergleichsmenge.

Damit kann das "wenige" Wasser im Ei in kurzer Zeit sehr stark angeregt werden und das Ei ist deshalb heißer als das reine Wasser.
Könnte ich mir so vorstellen...

Gruß
gravi

Oder es liegt daran, dass das Wasser bereits beginnt zu verdampfen, während die Eier durch ihre Schale isoliert sind.

Lieber Ötz

das mit dem Ei in der Mikrowelle hat was mit Dampfdruck zu tun. Das Ei ist ein abgeschlossener Raum.
Weg von der Mikrowelle, hin zum Kochtopf.

Was passiert, wenn Du mit bzw. ohne Deckel kochst?

Das Wasser wird mit Deckel obendrauf eher kochen, da der Dampfdruck größer ist.

Hin zur Mikrowelle. Das Wasser im Ei wird durch die 2.5GHz Wellen zum Verdampfen gebarcht. Der Dampf kann aus dem Ei nicht raus, da der Druck nicht groß genug ist, um die Eierschale zum Platzen zu bringen. Also wird der hohe Dampfdruck den Siedepunkt beeinflussen. Die Temperatur ist höher, das Ei wird schneller heiß.

Schau mal hier:

http://www.chemryb.at/chemie1/zustand/zustand4.htm

Alles klar mit Druck, Dampf, Temperatur, Siedevorgang?

Gruß

Wilfried

Also habe ich das richtig verstanden, dass das Ei so schnell heiß wird, weil es ein abgeschlossenes System ist?
Ich meine, wenn Wasser siedet, entzieht es der Flüssigkeit Energie, die in einem offene Wasserglas entweichen kann, aber im Ei eben nicht.
Das würde ja dann bedeuten, das ein luftdicht verschlossenes Wasserglas genau so schnell heiß werden würde, wie das Ei.
Wenn dem so ist, dann kann man ja richtig Energie "sparen".

Habe ich das denn jetzt so richtig verstanden?

Hallo Ötz

das habe ich Dir doch in diesem link gezeigt. Zitat daraus:

Beim Kochen ist das Kochen unwesentlich:
Beim Kochen kommt es nur darauf an, das Kochgut über eine gewisse Zeit höheren Temperaturen auszusetzen. Es kommt nicht darauf an, dass das Wasser siedet oder gar lebhaft wallt.
Das Verdampfen von Wasser beim Kochen ist sinnlose Energieverschwendung, da die in den verdampften Wassermolekülen steckende Energie für das Kochgut verloren ist.
Der Druckkochtopf (Autoklav):
Zweckmäßig ist das Kochen im Druckkochtopf, also in einem geschlossenen System. Da hier kein Dampf entweichen kann sind die Energieverluste geringer. Zudem steigt der Druck und somit die Temperatur stark an, was die Garzeiten wesentlich verkürzt.
Den Druckkochtopf öffnen:
Im Druckkochtopf herrscht ein Druck von ca. 3 bar und eine Temperatur von 130°C. Beim Öffnen des Systems fängt das Wasser sofort zu sieden an. Dampf und somit Energie entweicht, und zwar solange, bis die Wassertemperatur unter die Siedetemperatur gesunken ist.

Rede mal mit einem Koch, einer Hausfrau, einem Hausherrn, die werden Dir das bestätigen.

Zu Deiner Anmerkung:

Das würde ja dann bedeuten, das ein luftdicht verschlossenes Wasserglas genau so schnell heiß werden würde, wie das Ei.
Wenn dem so ist, dann kann man ja richtig Energie "sparen".

Wenn der Vergleich fair gemacht wird: ja. Fair heißt, dass die Volumina der beiden Vergleichsobjekte gleich bleiben. Wärdest Du 50l Wasser im Mikrowellenherd zum Kochen bringen, täte das natürlich länder dauern, wegen dem größeren Volumen im Vergleich zum Ei.

Wobei wiederum ein anderer Punkt zu sehen ist:

In der Mikrowelle kannst Du keinen geschlossenen Kochtopf reinstellen. Das hat mit den elektromagnetischwen Wellen zu tun, denn der Stahl des Kochtopfs schliesst diese kurz und sie tauchen nicht ins Wasser ein. Ein Mikrowellenherd ist denkbar schlecht geeignet Wasser in einem Stahlkochtopf oder Alukochtopf zu erwärmen. Da tätest Du eine Menge Energie verschleudern.

Insoweit ist das oben genannte Experiment natärlich Blödsinn, soll rein als Vergleich dienen -nach dem Motto, "wenn man den Stahl wegdenkt".

Wichtig ist, dass nichts entweichen darf. Nur wenn das System dicht ist funktioniert es auch. Der Deckel auf einem Topf ist auch eine Unterstützung, aber nur ein Notbehelf.

Mikrowellenstrahlung (2.5GHz in diesem Fall meine den Kochbegriff: Mikrowelle), liegt wexakt in der Wasserabsorption. Das macht dies so effektiv.

Wenn Du Satellitenfernesehen mit eigener Schüssel hast kannst Du diese Wasserabsorption sogar selber sehen. Die Frequenzen liegen im KU-Band: 11.7-12.4GHz. Auch hier ist noch Wasserabsorption "sichtbar". Bei Starkregen, Schnee, Hagel hast Du dann Rauschen auf dem Bildschirm, in häuslichen Kreisen als "Schnee" deklariert.

Gruß

Wilfried

Danke für die ausführlich erklärung, ist ja echt interessant. Vorallem mit der Satellitenschüssel. Jetzt weiß ich auch, woher das Rauschen im Fernseher kommt.
Wenn ich nun die Schale von einem Ei entferne, (es muss vorher logischer weise gekocht sein), dann gilt das Ei immer noch als geschlossenes System, oder? Weil sich ein gepelltes Ei nur unwesentlich langsamer erwärmt, als ein ungepelltes.

Lieber Otz

puuhhh da bin ich überfragt, so gut kenn ich mich mit Eiern ncht aus.

Ist ein Eierspezialist hier, der dem Otz helfen kann???

Gruß

Wilfried

Otz hat geschrieben:Danke für die ausführlich erklärung, ist ja echt interessant. Vorallem mit der Satellitenschüssel. Jetzt weiß ich auch, woher das Rauschen im Fernseher kommt.
Wenn ich nun die Schale von einem Ei entferne, (es muss vorher logischer weise gekocht sein), dann gilt das Ei immer noch als geschlossenes System, oder? Weil sich ein gepelltes Ei nur unwesentlich langsamer erwärmt, als ein ungepelltes.

Wenn Wasser einer Temperatur ausgesetzt ist, dann befinden sich darin Wassermolekuele unterschiedlichster Geschwindigkeit, da beim Zusammenstoss zweier gleich schneller Molekuele je nach Winkel und Aufprallstelle eines der beiden nach dem Zusammenstoss eine hoehere Geschwindigkeit haben kann, waehrend das andere mit einer niederen Geschwindigkeit zurueck gelassen wird.
Ich glaube sogar, dass die Geschwindigkeiten der Molekuele nach einer Art Glockenkurve um die Durchschnittsgeschwindigkeit verteilt ist.

Was passiert nun an der Oberflaeche? Der Prozentsatz der Wassermolekuele, die eine hoehere zur Wasseroberflaeche vertikale Geschwindigkeit haben, als fuer die Flucht aus dem Wasser notwendig, machen sich auf und davon, waehrend die anderen mit einer niedrigeren Geschwindigkeit zurueck gelassen werden. Das zurueck gelassene Wasser kuehlt dadurch ab, da lediglich die Wassermolekuele verdampft sind, die ueberdurchschnittlich viel Energie haben.

Bei absoluter Windstille (umoeglich bei der inhomogenen Temperaturverteilung eines Kochtopfs) an der Wasseroberflaeche, werden die herausgeloesten Wassermolekuele nicht davon getragen und stauen sich unmittelbar ueber der Wasseroberflaeche, was ein verdunsten von weiteren Wassermolekuelen von unten her hemmt.(Das kannst du prima bei einer heissen Tasse Tee oder Kaffe beobachten, dass sich immer wieder Nebelschwaden an der Oberflaeche anstauen, die sich dann wie beim Wetter dann immer wieder in Form von Wirbeln davon machen)
Das waere aehnlich wie sich die Akrettionsscheibe eines schwarzen Lochs verhalten wuerde, wenn man es schaffen koennte seinen Spin auf knapp ueber der existierenden Maximalgeschwindigkeit zu bringen(was nicht geht). Waehrend die Teilchen ueber der Oberflache versuchen wieder hinein zu stuerzen durch die Schwerkraft, wird dies von den Teilchen knapp ueber oder an der Oberflaeche sind verhindert und zwischen ihnen entsteht ein Staudruck, der hineinfallen des abgekuehlten Dampfs von aussen verhindert und von innen die Flucht des heissen Dampfes hemmt.

Wenn du ein vorher gekochtes Ei dessen Konsistenz fest geworden ist versuchst in der Mikrowelle zu erhitzen, wird dieses auch von verdunstenden Wassermolekuelen abgekuehlt, und zwar -primaer aber nicht ausschliesslich- von denen, die eine hoehere Temperatur haben als der Durchschnitt.
Sind jedoch erstmal alle Wassermolekuele an der Oberflaeche verdunstet, befinden sich dort kaum noch Wassermolekuele, die zur Abkuehlung des Eis beitragen koennten und neue Wassernmolekuele kommen nur noch sehr langsam aus dem inneren nach, da die Diffusion durch die feste Substanz des gekochten eis nunmal Zeit braucht.

Wenn du es schaffst, bei laufender Mikrowelle alle paar Milisekunden die trockenen Materialschichten an der Oberflaeche des Eis abzuschaelen, wuerdest du eine viel schnellere Abkuehlung des Restkoerpers feststellen.

Ich hab mir das jetzt zwar selber irgendwie zusammen gereimt und noch nie ne Abhandlung ueber Wasserdampf oder Eier gelesen, aber ich denke es muesste so stimmen wie es da steht.

Viele Gruesse, Skel

Man muss drei Mechanismen zum Wärmeverlust unterscheiden:

1) die Abstrahlung durch el-mag. / Infrarotstrahlung; die ist unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit, sondern ausschließlich abhängig von der Temperatur.

2) der Energietransfer über Stoßprozesse auf der Oberfläche, d.h. Luftmoleküle - Ei; dieser Effekt ist jetzt näherungsweise unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit

3) der Energietransport über Verdunsten oder gar Verdampfen; dieser Mechanismus dürfte um Größenordnungen überwiegen!

Lieber Skeltek

also das ist grandios, was Du schreibst. Ich wäre nie im Leben von einem Ei aufs Schwarze Loch gekommen!!!!

Gruß

Wilfried

Ja, das sind wunderbare Antworten
Das habt ihr echt super erklärt.

Also vielen Dank!

Mir fällt gerade auf, dass es bei Eiern vermutlich denselben Effekt wie beim Treibhauseffekt gibt.
Das Wasser wird ja durch Strahlung angeregt. Hat man viel Wasser, dauert es länger, bis sich das Wasser aufheizt. Bei weniger Wasser hat man weniger Wärmespeicherkapazität, aber die angeregten Wassermoleküle geben ihre Energie trotzdem an andere Moleküle ab, wodurch das Wassermolekül wieder bereit ist um durch Strahlung Energie aufzunehmen. Letztlich speichert das Ei die Wärme, während nur die Wassermoleküle am Aufheizen des Gemisches beteiligt sind.
Ein Ei völlig ohne Wasser würde sich hingegen gar nicht aufheizen, aber ein paar Wassermoleküle reichen bereits aus damit das Ei in der Summe Energie absorbiert.