¿Cuáles son las características físicas detrás de un tazón de sopa sellado que sale del fondo del microondas?

Los hornos de microondas calientan el agua usando ondas estacionarias en o alrededor del rango de 12.2 cm (4.80 in) de longitud de onda. Eso significa que cada 2,4 pulgadas hay un pico donde se aplica toda la potencia del horno o un punto muerto donde no se produce calentamiento en absoluto. Esta es la razón por la cual la mayoría de los hornos modernos tienen camas giratorias, y la mayoría de las instrucciones de microondas recomiendan un período de espera de un minuto después del calentamiento: ambas son estrategias para permitir que el calor se difunda a través de la comida en presencia de calentamiento desigual.

En sustancias líquidas como sopa o chile, el calentamiento intenso en un punto máximo puede causar ebullición localizada. El agua en ese punto se calienta demasiado rápido para disipar el calor en todo el líquido, por lo que tenemos cavitación: la formación de una bolsa de vapor sobrecalentado dentro del líquido. Este se eleva a través del líquido más frío circundante con una fuerza levemente explosiva, material explosivo contra la tapa del contenedor si está sellado, o todo el techo del microondas si no lo está, y dando una fuerza pronunciada hacia arriba que puede causar la contenedor para saltar.

No sé mucho sobre la construcción de microondas o magnetrones, pero siempre me llamó la atención que las microondas usarían una onda estacionaria en lugar de una onda progresiva que se calentaría más uniformemente. Uno de estos días tendré que buscar en la física detrás de un magnetrón; tal vez el magnetrón siempre tiene que ser un punto cero, lo que significa que solo puede producir una onda estacionaria …

La sopa dentro del recipiente sellado comienza a hervir. Los fluidos se expanden y quieren cambiar su estado físico a gas, pero cuando el recipiente está sellado no pueden escapar. Por lo tanto, hay mucha presión en el recipiente y el agua hirviendo es algo que se mueve sin que el recipiente tenga suficiente peso como para contrarrestar este movimiento.
El tazón es una masa inerte (lo que significa que no se moverá por sí mismo, pero se moverá si hay otra razón). Entonces, debido a que la sopa en su interior está burbujeante, ahora la taza también comienza a moverse. Dependiendo de qué tan violentamente hierva la sopa, verá que el recipiente se mueve más o menos.
Si quieres experimentar con esto, prueba un tazón más ligero y más pesado, intenta poner un plato pequeño encima para hacerlo más pesado para que no pueda moverse, etc.

Yay física. Que te diviertas.