Kan man lave en mikrokøle-ovn?
CLASSIC: En mikrobølgeovn varmer gårsdagens lasagne på få minutter. En læser spørger, om det er muligt at lave en omvendt mikrobølgeovn, der køler bajerne på den samme tid.

Mange i tidernes løb har nok ønsket sig at køle deres øl med lynets hast. Nu vil en læser have svar: Kan det lade sig gøre at få lynkold øl i en 'omvendt' mikrobølgeovn? (Foto: Shutterstock)

Der er to minutter til finalen i håndbold, og popcornene popper. Mikrobølgeoven bipper, og kun et drys salt adskiller dig fra den totale hygge. Men øllerne er lunkne. Øv! Der er intet værre. Og det har fået en nysgerrig læser til at undre sig:

»Vil det være muligt at udvikle en 'omvendt' mikrobølgeovn? Altså et lynkøleskab, der kan køle 2 lunkne øl ned på 15 sekunder?«

Godt spørgsmål: hvad nu hvis det virkelig var muligt at afkøle et par lunke øl til iskolde flasker med gylden nydelse efter samme princip som en mikrobølgeovn – bare omvendt?

Spørgsmålet er så godt, at Videnskab.dk straks kaster sig over det.

Spørg Videnskaben Classic

Fra tid til anden 'genudgiver' vi artikler fra arkivet i vores bugnende og populære brevkasse, Spørg Videnskaben.

Denne artikel blev oprindelig bragt på Videnskab.dk 2. februar 2012.

Mikrobølger sætter fut under molekylerne

Før vi kan blive klogere på, om det kan lade sig gøre at lave en omvendt mikrobølgeovn, er det en god idé at få helt styr på, hvordan en almindelig mikrobølgeovn fungerer.

Forestil dig, at du sidder ved et bord. Et bord er til syvende og sidst sammensat af molekyler, og selvom du ikke kan se det, så bevæger de sig. Bordets temperatur er et mål for, hvor meget molekylerne i gennemsnit farer rundt. Hvis molekylernes hastighed sættes op, betyder det, at temperaturen stiger. Bordet bliver varmere.

En mikrobølgeoven varmer ved at sætte gang i molekylerne. Desværre er det ikke så ligetil at gøre det omvendte. (Foto: Doris Hanlin)

Ole Trinhammer er leder af undervisningslaboratoriet ved Danmarks Tekniske Universitet (DTU). Han forklarer, at hvis vi forestiller os molekylerne i et stykke kylling som en masse surfere, så er mikrobølgeovnen et apparat, der sætter gang i havet:

»Det, en mikrobølgeovn gør, er, at den sender en hel masse bølger af sted, og disse bølger sætter gang i havet, så surferne får mere fart på,« siger han.

Mikrobølger er nemlig svingende elektriske felter, så når de vekselvirker med molekyler, som også har en elektrisk ladning, sker der ting og sager.

Vandmolekyler er Mickey Mouse-magneter

Et molekyle, som påvirkes særlig meget af elektriske felter, er vandmolekylet. Det ligner Mickey Mouse, fordi det består af to hydrogenatomer, der sidder på iltatomet som to store ører. Hydrogenatomer er positivt ladede, og iltatomer er negativt ladede.

Dermed har et vandmolekyle en plus- og en minuspol – lidt ligesom en magnet har en nord og en sydpol.

Mikrobølger og elektrisk ladede molekyler i mad har det med hinanden som magnet og kompasnål: hvis man udsætter en kompasnål for en magnet, så bevæger den sig. 

Hvis man forestiller sig at lægge en kold Tuborg i en spand og derefter hælde flydende kvælstof ud over den, så ville den hurtigt blive kold. (Foto: Cory Doctorow)

En kylling har en del vand i sig, så når den udsættes for mikrobølger, kan det sammenlignes med en magnetisk storm, som blæser gennem en skov af kompasnåle. Og med mere bevægelse kommer mere energi – og mere energi betyder højere temperatur.

Det er også derfor, at forholdsvis vandholdige materialer som et stykke kylling er lettere at varme op i en mikrobølgeovn end et stykke træ, der ikke indeholder så meget vand.    

Kan man så forestille sig at lave en ovn, der i stedet for mikrobølger udsender en form for stråling, som får vandmolekylerne til at bevæge sig mindre? Svar er kort og godt: nej, det kan man ikke.

Stråling er varme og strider mod mikrokøle-ovn

Man kunne forstille sig at lynafkøle en øl ved at hælde flydende kvælstof over den. Flydende kvælstof har en temperatur på minus 196 grader. Måske ville glasset blive splintret af kuldechokket, men nedkølingen ville foregå hurtigere end man kunne nå at sige ’mikrobølgepopcorn’.

Niels Madsen, der er underviser i fysik ved Swansea University samt forsker ved forskningscenteret CERN, forklarer, hvorfor man ikke kan bruge mikrobølger eller anden form for stråling til at køle med:

»Stråling er jo per definition en form for energi, og mere energi betyder mere varme. Så hvis man bestråler et stykke kylling, kan temperaturen kun stige – ikke falde. I det omfang, der er stråling forbundet med nedkølingen af en kylling, så er det kyllingen selv, der udstråler varmebølger,« forklarer Niels Madsen.

Det, en mikrobølgeovn gør, er, at den sender en hel masse bølger af sted, og disse bølger sætter gang i havet, så surferne får mere fart på

Ole Trinhammer

Et godt eksempel på en kylling, der bliver køligere ved at afgive varmestråling, er den glohede kylling, som bliver sat på bordet søndag aften.

Laserkøling kan blive løsningen

Han fortæller dog, at der er en undtagelse: laserstråling. Her er der tale om en helt særlig form for stråling. Det har længe været kendt, at man kan få laserstråling til at vekselvirke – eller ”snakke” – med de hurtigste atomer i en atomar gas-sky, så de hurtigere molekyler sænker farten.

Derved bliver gassen køligere ved hjælp af stråling.

Men denne teknologi er indtil videre kun noget, som kan anvendes på meget tynde gasser, hvor atomerne sidder så langt fra hinanden, at de kun vekselvirker meget lidt. Det betyder nemlig, at laserstrålingen kan slippe ind.

I både almindelige gasser, flydende og faste materialer som mad og drikke sidder atomerne så tæt, at laseren ikke kan komme ind og påvirke dem enkeltvis.    

Svaret på, om man kan forestille sig en omvendt mikrobølgeovn er et nej, så længe vi ikke kan laserkøle søndagskyllingen. Men her på Videnskab.dk er vi stadig glade for læserens nysgerrighed. Derfor sender vi straks en t-shirt af sted som tak for det opfindsomme spørgsmål. 

Du kan læse mange flere gode spørgsmål og svar i Spørg Videnskaben - eller stille dit eget spørgsmål ved at sende en mail til redaktionen@videnskab.dk.

Du kan også købe Videnskab.dk's bog med 77 af de bedste spørgsmål og svar: 'Hvorfor lugter mine egne prutter bedst?'

Ugens Podcast

Lyt til vores ugentlige podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.