Wie lange müsste ich Maissirup in der Mikrowelle erhitzen, um ihn in die Bonbonstufe zu bringen?

Ich habe 0,3 kg Maissirup bei Raumtemperatur (294 K). Die spezifische Wärme von Maissirup beträgt [2,72 kJ/(kg K)][1]. Ich möchte es in einer 1.000-W-Mikrowelle erhitzen, bis es 394 K erreicht.
Das weiß ich

q=mcΔT

So

  • q = 0,3 kg * 2,72 kJ/(kg K) * 100 K

  • q = 81,6 kJ = 82 Sekunden in einer Mikrowelle mit 1.000 W (1 kJ/Sekunde).

Aus meiner Erfahrung dauert es länger als 82 Sekunden, um Maissirup so stark zu erhitzen.

Wie soll ich Fremdvariablen berücksichtigen?

Aus der Antwort von Chris H: 82 Sekunden zum Erhöhen der Temperatur + 111 Sekunden zum Abkochen des Wassers = 3 Minuten, 13 Sekunden in einer 1.000-Watt-Mikrowelle.



[1]: https://www.teachengineering.org/content/uoh_/activities/uoh_magic/uoh_magic_lesson01_activity1_worksheet_new_answers.docx

Wenn dies gekocht werden muss, ist es in einer Mikrowelle eine sehr schlechte Idee: fda.gov/radiation-emitting-products/…
Sehr geehrte Damen und Herren, wenn Sie ansprechen können, warum die Berechnung nicht korrekt ist, posten Sie es bitte als Antwort, nicht als Kommentar. Es ist in Ordnung, unvollständige Antworten zu haben, machen Sie sich darüber keine Sorgen.

Antworten (2)

Ein wichtiger zu beachtender Faktor ist, dass Sie den Maissirup nicht nur erhitzen müssen, um ihn auf 394 K zu bringen, sondern ihn konzentrieren müssen, indem Sie etwas Wasser abkochen. Zu berücksichtigen ist die latente Verdampfungswärme von Wasser, ca. 2.260 kJ/kg im interessierenden Temperaturbereich. Es ist leicht zu erkennen, dass dies ein wichtiger Faktor sein kann.

Bonbons bestehen zu 90 % aus Zucker ( Wikipedia ), während Maissirup eher 76 % ausmacht. Von Ihren 300g müssen Sie also 49g Wasser austreiben; das erfordert zusätzlich zum Erhöhen der Temperatur 111 kJ, was die erforderliche Energie (und Zeit) mehr als verdoppelt

Ehrlich gesagt würde ich damit den Trial-and-Error-Weg gehen, wenn Sie dies für praktische Anwendungen tun (z. B. schätzen, wie lange Sie Ihren Sirup in die Mikrowelle stellen müssen).

Wenn Sie tatsächlich ein genaues mathematisches Modell erstellen möchten , sollten Sie einige Dinge berücksichtigen:

1000 W ist die Nennleistung der Mikrowelle, nicht genau die Energiemenge, die sie vom Magnetron abgibt. Sie haben auch einen Energieverlust im Ofen selbst, da nicht die gesamte abgegebene Energie Ihr Objekt erreicht und von diesem absorbiert wird.

Darüber hinaus wird das Eindringen der Mikrowellen abhängig von der Oberfläche Ihres Objekts und dem Verhältnis von Oberfläche zu Volumen zu einem ungleichmäßigen Garen führen, sodass Sie möglicherweise Ihren Prozess unterbrechen müssen, um die Flüssigkeit auf eine gleichmäßige Temperatur von 394 K zu mischen, oder a Oberflächentemperatur höher als die Kerntemperatur.

Wie in den Kommentaren gewarnt, seien Sie bitte SEHR vorsichtig, wenn Sie Flüssigkeiten in der Mikrowelle erhitzen. Wenn Sie Glas- oder Keramikperlen haben, die Sie zum Erhitzen in die Flüssigkeit geben können, ist das gut.

Mehr noch, wenn Ihr Magnetron 1000 W in den Hohlraum einleitet, bedeutet das nicht, dass es es in die Nahrung einbringt. Ein Teil wird durch Schmutz, verdunstete Feuchtigkeit, die dann an den Wänden kondensiert usw. absorbiert. Ein Teil der Wärme wird auch konvektiv und von der Schüssel abgeleitet