science >> Wetenschap >  >> Fysica

Ontploffende eieren in de magnetron zorgen voor een ongewoon akoestisch experiment

Als u goed hebt gekeken naar de waarschuwingen van een magnetron of een accidentele explosie heeft meegemaakt, u weet dat bepaalde voedingsmiddelen een risico vormen vanwege een toename van hun interne druk, en aardappelen en hardgekookte eieren behoren tot de meest voorkomende boosdoeners. Credit:Shutterstock/montreep

Magnetronovens zijn vaak een snelle manier om voedsel op te warmen en zijn een onmisbaar kooktoestel geworden in zowel huishoudelijke keukens als restaurants. Als u de waarschuwingen van de magnetron goed hebt bekeken of een accidentele explosie hebt meegemaakt, u weet dat bepaalde voedingsmiddelen een risico vormen vanwege een toename van hun interne druk. Aardappelen en hardgekookte eieren behoren tot de meest voorkomende boosdoeners van potentieel gevaarlijke explosies. Terwijl zowel aardappelen als eieren kunnen exploderen, hun mechanismen van barsten zijn verschillend.

Anthony Nash en Lauren von Blohn, van Charles M. Salter Associates, zullen hun onderzoek naar de geluidsdruk die wordt gegenereerd door exploderende eieren presenteren op de 174e bijeenkomst van de Acoustical Society of America, wordt gehouden 4-8 december, 2017, in New Orleans, Louisiana.

Nash en von Blohn onderzochten het mechanisme van exploderende eieren als onderdeel van getuigenissen van deskundigen voor rechtszaken waarbij een eiser naar verluidt ernstige brandwonden en gehoorschade opliep in een restaurant nadat een in de magnetron bereid hardgekookt ei in zijn mond ontplofte.

"We moesten de piekgeluidsdruk van een exploderend ei kwantificeren, zodat we het konden vergelijken met de risicocriteria voor gehoorschade, "zei Nash. "Op een voet afstand, de piekgeluidsdrukniveaus van eieren in de magnetron besloegen een breed bereik van 86 tot 133 decibel. Slechts 30% van de geteste eieren overleefden de microgolfverwarmingscyclus en explodeerden toen ze door een scherp voorwerp werden doorboord. Op statistische basis, de kans dat een ei explodeert en iemands gehoor beschadigt, is vrij klein. Het is een beetje zoals het spelen van ei-roulette."

Omdat er weinig wetenschappelijke literatuur over bestond, de onderzoekers namen aanvankelijk een onorthodoxe benadering door de verzameling microgolfexplosies op YouTube te bekijken.

"Die experimenten waren gedaan door niet-wetenschappers die terloops eieren tot ontploffing brachten in een magnetron, "zei Nash. Aangezien hun experimenten meer voor persoonlijk vermaak leken te zijn dan voor wetenschappelijke verkenning, ze controleerden niet voor een aantal belangrijke variabelen, inclusief meting van geluidsniveaus of interne temperaturen, of documentatie van de verschillende soorten en maten eieren.

Voor de experimenten van Nash en von Blohn, ze hebben wel rekening gehouden met deze variabelen, die zeer gecontroleerd waren. Eerst, geselecteerde hardgekookte eieren werden in een waterbad geplaatst en gedurende drie minuten verwarmd, en de temperatuur van het waterbad werd vervolgens zowel in het midden als aan het einde van de verwarmingscyclus gemeten. Eindelijk, de eieren werden uit het waterbad gehaald, op de grond geplaatst en doorboord met een snelwerkende vleesthermometer om een ​​explosie te veroorzaken.

"Voor zowel de geëxplodeerde eieren als de eieren die niet ontploften, we zouden de binnenkant van de dooier met de thermometer onderzoeken, " zei Nash. "We ontdekten dat de temperatuur van de dooier constant hoger was dan het omringende waterbad."

De implicatie is dat de eidooier meer ontvankelijk is voor microgolfstraling dan zuiver water (water vormt ongeveer de helft van het gewicht van een eidooier). Het duo veronderstelde dat de eiwitmatrix van het ei kleine zakjes water in de dooier opsluit, waardoor de zakken tot ver boven de nominale kooktemperatuur van gewoon kraanwater oververhit raken. Wanneer deze oververhitte zakken worden verstoord door een penetrerend apparaat, of als men in de eidooier probeert te bijten, de waterzakken koken allemaal in een woedende kettingreactie die leidt tot een explosie-achtig fenomeen.

Toepassingen van dit onderzoek kunnen verder gaan dan de voor de hand liggende waarschuwingen van fabrikanten van magnetronovens en bijdragen aan het groeiende begrip van impulsieve geluidsbronnen die gehoorbeschadiging veroorzaken.