Wie wärmt eine Mikrowelle?

Wärme ist Teilchenbewegung

Die Überschrift nimmt es eigentlich schon vorweg. Materie speichert Wärme, indem sich die Atome bzw. die Moleküle stärker bewegen. Diese Bewegung kann dabei entweder die Schwingung um die Ruhelage sein (z. B. bei Feststoffen), eine Molekülschwingung, eine Bewegung mit großer Geschwindigkeit durch den Raum (Translation, nur Gase und Flüssigkeiten) oder die Rotation von Molekülen. Nur dadurch werden Stoffe als warm empfunden. Andere Formen der Wärme in Materie sind nicht möglich. Zwar gibt es die Wärmestrahlung, ebenfalls elektromagnetische Strahlung, aber diese ist nicht an Materie gebunden und wird auch von uns nur wegen der Verstärkung der Teilchenbewegung im Meßgerät (z. B. dem Thermometer oder unserer Haut) als Wärme empfunden.

Wenn nun also durch Mikrowellen Dipolmoleküle wie etwa das Wassermolekül zu Rotationen angeregt werden, dann bedeutet das, dass sich das Wasser erwärmt, da sich die Teilchen stärker bewegen. Von dem Wasser kann die durch die Wechselwirkung mit der elektromagnetischen Strahlung aufgenommene kinetische Energie durch Zusammenstöße mit anderen Teilchen nun gleichmäßig über alle Materie (also auch den Teller) verteilt werden. Dieser Verteilungsprozeß ist allerdings vergleichsweise langsam und dauert eine gewisse Zeit, weshalb man größere Portionen in der Mikrowelle zwischendurch immer mal umrühren sollte.

Die hochfrequenten Mikrowellen regen die Moleküle an, sich schneller zu bewegen. Je schneller sich die Moleküle bewegen, desto heißer wird es. erst beim absoluten Nullpunkt, das sind 0 Grad Kelvin (−273,16 °C) bewegen sich die Moleküle überhaupt nicht mehr. Allerdings kann nach dem 3. Hauptsatz der Thermodynamik der absolute Nullpunkt nicht erreicht werden.

Mit elektromagnetischen Wellen. Weitere Info's hier: http://de.wikipedia.org/wiki/Mikrowellen