Aufgabe 3: Die Schokoladenwelle

Das Gerät Mikrowelle ist aus unserem heutigen Leben kaum wegzudenken. Fast 75 % der deutschen Haushalte besitzen sie zum Erwärmen von Speisen. Doch wie funktioniert so eine Mikrowelle eigentlich und schaden wir uns und unserem Essen damit vielleicht?

Sie dir zunächst das Video an.

Video: maiLab - Wie schlimm sind Mikrowellen

(1)   Mit welcher Geschwindigkeit breiten sich die Mikrowellen aus?

Um die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Mikrowellen zu bestimmen, kannst du ein kleines Experiment durchführen.

Für das Experiment benötigst du:

-          Eine Tafel Schokolade (klappt auch mit veganer Schokolade, allerdings nicht mit quadratischer)

-          Eine Mikrowelle

-          Ein Lineal (vorher gut abwaschen)

-          Einen Teller (aus Keramik ohne Goldrand, Glas oder mikrowellengeeignetem Plastik)

-          Eine Schüssel (aus Keramik ohne Goldrand, Glas oder mikrowellengeeignetem Plastik)

Achtung: Beim Arbeiten mit der Mikrowelle besteht Verbrennungsgefahr. Nutze daher für das Herausnehmen des Geschirrs am besten Ofenhandschuhe oder Topflappen.

So geht’s:

1. Damit das Experiment funktioniert, darf sich die Schokolade in der Mikrowelle nicht drehen. Nimm dafür den Drehteller aus der Mikrowelle und stelle die Schüssel umgekehrt in die Mikrowelle, damit du den Teller mit der Schokolade auf den Schüsselboden stellen kannst. In etwa so:               
2. Erhitze nun die Schokolade in der Mikrowelle, bis zwei Schmelzpunkte entstehen. (Im Beispielversuch war das bei 550 Watt nach 90 Sekunden der Fall.) Tipp: Wenn nach 90 Sekunden nur ein Schmelzpunkt zu sehen ist, hilft es mit dem Finger nach dem zweiten Schmelzpunkt zu fühlen.
3. Miss nun den kürzesten Abstand zwischen den beiden Schmelzpunkten.                                                                                                                                     

Der Abstand entspricht der halben Wellenlänge λ der Welle im Mikrowellenherd. Vielleicht weißt du schon, dass man die Ausbreitungsgeschwindigkeit v einer Welle mit ihrer Wellenlänge λ und Frequenz f berechnen kann (v= λ∙f). Die Frequenz deiner Mikrowelle steht meist auf der Rückseite oder in der Bedienungsanleitung. Falls du diese aber nicht finden kannst, kannst du eine Frequenz von 2045 MHz annehmen.

a)      Berechne nun die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Welle und stelle deinen Lösungsweg dar.

b)      An welche besondere Geschwindigkeit erinnert dich das Ergebnis? Schlussfolgere daraus, welche Ausbreitungsgeschwindigkeit elektromagnetische Wellen haben.

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Weiterführende Literatur:

https://eatsmarter.de/ernaehrung/gesund-ernaehren/mikrowelle-schaedlich

https://www.hausjournal.net/mikrowelle-energiesparend