Four thermique VS Micro-ondes

[Pyrozen]

Une micro-onde étant moins énergétique qu'une onde IR, une même quantités de micro ondes chauffe moins efficacement que la même quantité d'IR.
Pourquoi donc à t'on mis au point le four micro-ondes ? Uniquement pour le gain de temps ? (Et pour le plaisir de déguster des aliments à la texture ... spongieuse ?)

[darrigan]

Si tu fais allusion à E=hv pour comparer l'énergie transportée par un photon, alors oui, un photo du domaine des microondes transporte moins d'énergie qu'un photon dans l'IR.
Mais la réalité n'est pas aussi simple que cela ! Cela dépend aussi du nombre de photons envoyés (intensité) et cela dépend aussi de la possibilité de transfert de cette énergie à la matière qui est irradiée.
La fréquence des fours microondes est choisie précisément pour agir sur les mouvements des molécules d'eau. Un peu comme dans un phénomène de résonance. De plus les microondes peuvent chauffer en profondeur, alors que les IR sont arrêtées en surface : c'est la surface qui chauffe et la chaleur n'arrive au coeur de l'aliment que par diffusion. (alors qu'avec les microondes, l'irradiation se fait directement en profondeur)
Ces deux modes de cuissons sont donc bien différents, si bien qu'une comparaison si "réductrice" que la tienne ne peut pas convenir.

[Pyrozen]

D'accord, cela expliquerait pourquoi une tranche de pain mise au micro-ondes ne "grille" pas à sa surface, comme dans un four...
Et il existe une longueur d'onde spécifique pour chauffer chaque nature de matériau ? Pourrait-on chauffer certaines molécules efficacement avec de la lumière visible ?

[darrigan]

D'accord, cela expliquerait pourquoi une tranche de pain mise au micro-ondes ne "grille" pas à sa surface, comme dans un four...

Oui tout à fait. D'ailleurs il existe des fours qui combinent les deux (cuisson classique aux IR et cuisson MO) afin d'avoir plus de possibilités dans les cuisson avec un seul four.
J'ajoute que les fours classiques peuvent cuire par deux effets : soit par irradiation, c'est le cas des grills, où une résistance chauffante devient rouge et émet des IR ; soit par convection, c'est quand l'air est chauffé par une résistance ou une flamme (four à gaz) et que cet air transfère sa chaleur en circulant à la surface de l'aliment. Il existe aussi la cuisson par contact, où la chaleur est directement transférée à l'aliment, comme dans un poêle, sur une plancha...

À propos des microondes, tu peux consulter le wiki : Catégorie:Micro-ondes

Et il existe une longueur d'onde spécifique pour chauffer chaque nature de matériau ?

Oui et non, ça dépend ! La fréquence des fours de cuisine est réglée spécifiquement pour agir au maximum sur les molécules d'eau (qui sont polaires), puisque la plupart des aliments contiennent de l'eau. Cette fréquence n'aura aucun effet sur des aliments parfaitement secs. Cependant, ces microondes sont aussi capables d'agir sur d'autres composés polaires minéraux comme les oxydes de fer, d'aluminium ; c'est la raison pour laquelle les récipients en terre cuite s'échauffent fortement dans un four MO (alors que les plastiques ne chauffent presque pas).
Si l'on voulait fabriquer un four capable d'agir sur les molécules de graisse, il faudrait peut-être trouver une autre fréquence.

Dans les laboratoires on utilise les MO pour chauffer et réaliser des réactions chimiques : dans ce cas on utilise des fours dont la fréquence peut être réglable, et l'intensité aussi.

Pourrait-on chauffer certaines molécules efficacement avec de la lumière visible ?

Oui, mais pour cela il faut que la substance ait une couleur, c'est-à-dire qu'elle possède une certaine absorption de lumière dans le domaine du visible.
Justement, j'ai décrit une expérience qui illustre ceci : Éclatement de ballon à distance
C'est sur ce principe que l'on peut découper ou graver des matériaux avec un LASER. C'est aussi sur ce principe que les matières noires chauffent bien plus au soleil que les matières blanches : les noires absorbent toutes les longueurs d'ondes du visible ; les blanches ne les absorbent pas puisqu'elles les renvoient.
Cela dit, la lumière visible est peu efficace pour chauffer la matière comparée à la lumière du domaine des infrarouges, laquelle excite les niveaux vibrationnels des molécules : la vibration des molécules provoque des chocs, donc de l'agitation moléculaires, et donc de la chaleur.

Va donc faire un tour dans la Catégorie:Physique