Проект по физике польза и вред микроволновой печи

Муниципальное автономное образовательное учреждение

«Байкаловская средняя общеобразовательная школа»

Исследовательский проект

по физике на тему:

«Еда из микроволновой

печи: польза или вред»

Выполнили: ученицы 7-а класса

Суслова Алина

Намятова Александра

Руководитель: учитель физики

Иванова Е.А.

с.Байкалово, 2018

Оглавление

Введение        3

История создания микроволновых печей        4

Принцип работы микроволновой печи        5

Эксперимент        6

Плюсы и минусы микроволновых печей        7

Заключение        10

В наши дни микроволновая печь есть почти в каждой семье. Но есть люди, которые задаются вопросом, действительно ли печь приносит вред, стоит ли ее приобретать или часто использовать? Ведь в своем доме каждый человек должен быть уверен, что ничто не угрожает его здоровью. Вот почему мы обратились именно к этой теме. Мы считаем, что тема нашей работы является актуальной и в настоящее время.

В различных источниках информации по-разному оценивается действие микроволновой печи.

Очень много материала в интернете. Мы попытались разобраться, на самом ли деле существует опасность от самой печи и от употребления продуктов из микроволновки.

Объект исследования: микроволновая (СВЧ) печь.

Предмет исследования: биологическое влияние электромагнитных волн микроволновой печи.

При написании работы мы поставили перед собой

Цель: выяснить приносит ли микроволновая печь человеку пользу или, наоборот, вредит его здоровью.

Задачи:

1. Познакомиться с устройством и принципом работы СВЧ – печи;
2. Собрать и проанализировать имеющуюся информацию по проблеме исследования;
3. С помощью исследований определить есть ли вред от СВЧ – печи.

Микроволно́вая печь или СВЧ – печь —  электроприбор, предназначенный для быстрого приготовления или подогрева пищи, размораживания продуктов в быту с использованием электромагнитных волн дециметрового диапазона (обычно с частотой 2450 МГц).

Подобно многим другим открытиям, существенно повлиявшим на повседневную жизнь людей, открытие теплового воздействия микроволн произошло случайно. В 1942 году американский физик Перси Спенсер работал в лаборатории компании «Райтеон» с устройством, излучавшим сверхвысокочастотные волны. Разные источники по-разному описывают события, случившиеся в тот день в лаборатории. По одной версии, Спенсер положил на устройство свой бутерброд, а сняв его через несколько минут, обнаружил, что бутерброд прогрелся до середины. По другой версии, разогрелся и растаял шоколад, который был у Спенсера в кармане, когда он работал возле своей установки, и, осененный счастливой догадкой, изобретатель кинулся в буфет за сырыми кукурузными зернами. Поднесенный к установке попкорн вскоре с треском начал лопаться…

Так или иначе эффект был обнаружен. В 1945 году Спенсер получил патент на использование микроволн для приготовления пищи, а в 1947-м на кухнях госпиталей и военных столовых, где требования к качеству пищи были не столь высоки, появились первые приборы для приготовления пищи с помощью микроволн. Эти изделия фирмы «Райтеон» высотой в человеческий рост весили 340 кг и стоили 3000 долларов за штуку.

Первая “гражданская” микроволновка – это Radarange (1947). Она была похожа на холодильник (высота  порядка 1,8 м), весила 350 кг, имела мощность 3000 Вт и требовала водное охлаждение. Ее довели до ума в компании Raytheon (компания занималась радарными системами, там работал изобретатель микроволновки Перси Спенсер). В 1954 году появилась первая серийная модель — Radarange 1611. Мощностью в два раза меньше (1600 Вт) и по цене порядка $2.000 (тогдашних долларов! в пересчете на нынешние – порядка $20.000), она использовалась в основном тоже в солдатских столовых и столовых военных госпиталей.

Компания Tappan в 1955 году  выпустила первую домашнюю микроволновую печь, стоившую $1.295. Успехом это изделие не пользовалось.

В 1962 году японская фирма «Sharp» выпустила в продажу первую серийную микроволновую печь, которая, впрочем, поначалу не вызвала потребительского ажиотажа. Этой же фирмой в 1966 году был разработан вращающийся стол, в 1979-м впервые применена микропроцессорная система управления печью, а в 1999-м разработана первая микроволновая печь с выходом в Интернет.

Принцип работы микроволновой печи

В состав продуктов питания входят многие вещества: минеральные соли, жиры, сахар, вода. Чтобы нагреть пищу с помощью микроволн, необходимо присутствие в ней дипольных молекул, то есть таких, на одном конце которых имеется положительный электрический заряд, а на другом – отрицательный. Подобных молекул в пище предостаточно – это молекулы и жиров и сахаров, но главное, что диполем является молекула воды – самого распространенного в природе вещества.

Каждый кусочек овощей, мяса, рыбы, фруктов содержит миллионы дипольных молекул.

В отсутствие электрического поля молекулы расположены хаотически.

В электрическом поле они выстраиваются строго по направлению силовых линий поля, “плюсом” в одну сторону, “минусом” в другую. Стоит полю поменять направление на противоположное, как молекулы тут же переворачиваются на 1800 (рис. б). Частота микроволн 2450 МГц. За один период волны поле меняет свое направление дважды: был “плюс”, стал “минус”, и снова вернулся исходный «плюс». Значит, поле, в котором находятся наши молекулы, меняет полярность 4 900 000 000 раз в секунду! Под действием микроволнового излучения молекулы кувыркаются с бешеной частотой и в буквальном смысле трутся одна о другую при переворотах (рис. в). Выделяющееся при этом тепло и служит причиной разогрева пищи.

Продукты нагреваются под действием микроволн примерно так же, как нагреваются наши ладони, когда мы быстро трем их друг о друга. Сходство состоит и еще в одном: когда мы трем кожу одной руки о кожу другой, тепло проникает вглубь мышечной ткани. Так и микроволны: они работают только в относительно небольшом поверхностном слое пищи, не проникая внутрь глубже, чем на 1-3 см. Поэтому нагрев продуктов происходит за счет двух физических механизмов – прогрева микроволнами поверхностного слоя и последующего проникновения тепла в глубину продукта за счет теплопроводности.

Отсюда сразу следует рекомендация: если нужно приготовить в микроволновке, например, большой кусок мяса, лучше не включать печь на полную мощность, а работать на средней мощности, но зато увеличить время пребывания куска в печи. Тогда тепло из наружного слоя успеет проникнуть вглубь мяса и хорошо пропечет внутреннюю часть куска, а снаружи кусок не подгорит.

Из тех же соображений жидкие продукты, например супы, лучше периодически помешивать, вынимая время от времени кастрюльку из печи. Таким образом, тепло проникает внутрь емкости с супом.

Пища в микроволновке разогревается за счет воздействия электромагнитных волн на молекулы воды, которые содержатся практически во всех продуктах. Влага имеется и в мыле, а значит, при помещении его в печь что-то должно произойти. И действительно, многочисленные ролики с просторов Интернета учат нас тому, что если положить мыло в микроволновку целым куском и задать высокую мощность, в скором времени внутри печи образуется пышное пенное облако. Так происходит потому, что вода, которая присутствует в мыле в жидком состоянии, вскипает и превращается в пар. Пар стремится высвободиться, и твердая структура мыла нарушается.

По сравнению с плитой, микроволновая печь имеет ряд преимуществ, как готовка, разогрев и варка, в ней могут иметься также гриль и даже выпечка. Она гораздо меньше по размерам, намного быстрее в скорости приготовления пищи. Существует даже мнение, что для пищи, приготовленной правильно в микроволновой печи характерен более изысканный вкус, поскольку большая часть полезных веществ не успевает улетучиться, что часто случается во время приготовления пищи традиционным способом. Таким образом, микроволновая печь помогает нам быстро, легко, эффективно разморозить, разогреть, сварить и зажарить пищу. Она экономит наше время, электроэнергию, сохраняет витамины и минеральные вещества. Она даже бережет здоровье людей, т.к. при жарке экономит масло, а ведь жареная пища на масле содержит канцерогены.     Американские ученые заявляют, что благодаря микроволновкам в Америке снизилось заболевание раком желудка. А все потому, что в пищу, приготовленную в микроволновке, не добавляется масло. А способ приготовления напоминает самый щадящий – паровой.

А еще СВЧ в два раза лучше сохраняют витамины и минералы в пище из-за небольшого времени приготовления. В Институте питания РАН подсчитали, что при приготовлении еды на плите разрушается до 60 процентов витамина С. А под воздействием микроволн – всего от 2 до 25 процентов.

Многие хозяйки сталкивались с ситуацией, когда нужно быстро приготовить принесенного из магазина замороженного цыпленка. Для того, чтобы его разморозить, требуется несколько часов. А микроволновая печь справится с разморозкой минут за 20, и еще через 20 минут у вас на столе будет стоять аппетитная курочка.

Кроме быстрой и аккуратной разморозки, микроволновая печь умеет то, что ни газовой, ни электрической печи не “по зубам”.

Например, разогрев пищи. Не сложно быстро разогреть на сковороде гречневую кашу или сварить сардельки. Но как быть с блюдами, которые нельзя перемешивать (слоеные блюда, блины, пироги, пицца) или с теми, которые при разогреве на сковороде  могут сильно обжариться или потерять свой эстетический вид (например, печеночный торт)? И здесь снова на помощь приходит микроволновая печь. Причем после разогрева в ней продукты выглядят так, как будто они только что приготовлены.

Но все ли так “безоблачно” в отношении пищи, приготовленной с помощью этого “чуда техники”?

Недостатком считается несколько искусственный вкус блюд, приготовленных в микроволновой печи. Многие отмечают, что если блюдо приготовлено на плите или в духовке, оно обладает более натуральным и приятным вкусом, нежели то же самое блюдо, приготовленное той же самой хозяйкой, но уже с использованием микроволновой печи.

До сих пор среди ученых ведутся дискуссии об опасности микроволнового излучения для человека. Было выявлено, что самое неблагоприятное воздействие на человека оказывает регулярное и продолжительное облучение магнитным полем, показатель которого превышает 0,2 микротесла. А такой уровень присущ лишь промышленным установкам. Причем вред здоровью наносят эти частоты при более чем 8-мичасовом ежедневном воздействии на протяжении нескольких лет.  Ни корпус, ни любая иная часть печи, ни помещенные в печь продукты питания не накапливают электромагнитное излучение микроволнового диапазона. Как только печь выключается, излучение микроволн прекращается.

Тем, кто опасается даже близко подходить к микроволновой печи, нужно знать, что микроволны очень быстро затухают в атмосфере.

Как следствие столь сильного затухания, вклад микроволн в общий фон окружающего нас электромагнитного излучения не выше, чем, скажем, от телевизора, перед которым мы готовы сидеть часами без всякого опасения, или мобильного телефона, который мы так часто держим у виска.

Безопасное воздействие приборов может гарантировать гигиенический сертификат с отметкой о том, что изделие соответствует «Межгосударственным санитарным нормам допустимых уровней физических факторов при применении товаров народного потребления в бытовых условиях», МСанПиН 001-96.

С точки зрения медицины, вредного влияния на продукты питания не отмечено. Микроволновая печь –  безопасное и защищенное от вредного воздействия металлическими стенками устройство. Стекло расположенное в дверке печи, покрыто экраном из металлической сетки.

Воздействие магнетрона возможно лишь на близком расстоянии от печи, не более 5см, и только в случае нахождения на этом расстоянии длительное время, около 8 часов. Во всем остальном микроволновая печь абсолютно безопасна, и пища, приготовленная в микроволновке, не имеет отличий от приготовленной иным способом.

Опыт применения миллионов микроволновых печей во многих странах в течение последних десятилетий доказал неоспоримые удобства этого способа приготовления пищи — быстроту, экономичность, простоту пользования. Сам механизм приготовления пищи с помощью микроволн, предопределяет сохранение молекулярной структуры, а значит, и вкусовых качеств  продуктов.

Конечно, у любого устройства имеются свои “плюсы” и “минусы”. Но,  безусловно, одно – микроволновая печь очень удобна в каждой семье.

 В ходе своего исследования на основе систематизации и обобщения теоретического материала мы поставили и решили  ряд задач:

– познакомились с устройством и принципом работы СВЧ – печи;

– собрали  и проанализировали  имеющуюся информацию по проблеме исследования;

– с помощью исследований попытались определить есть ли вред от СВЧ –  печи.

В  своей работе мы не ответили конкретно на вопрос: «Вредна или полезна микроволновая печь?». Ведь даже ученые еще не пришли к единому мнению и продолжают изучать ее влияние на здоровье человека.

Любой бытовой прибор, может приносить пользу, а может нанести вред.  Но  мы можем дать следующие рекомендации:

• внимательно читать инструкцию, следовать рекомендациям производителя,
• соблюдать меры предосторожности при использовании микроволновой печи
• во время работы микроволновой печи находиться от нее  не ближе, чем на расстоянии вытянутой руки.

Мы  думаю, что наша работа может быть полезной всем пользователям микроволновой печи. Они должны знать преимущества и недостатки использования современной техники.

В заключение хочется сказать, что мы должны помнить, что наше здоровье зависит только от нас. И выбор остается за нами.