¿Es posible desarrollar un microondas inverso?

Answer 1

Cuando estás tratando de enfriar algo, estás luchando una batalla perdida por exactamente las razones explicadas por Jacob VanWagoner. Si sientes la parte de atrás de tu nevera, hace calor. Ese es el calor que se saca de las cosas en la nevera a través de un ciclo termodinámico. Pero dar algo de energía es mucho más fácil.

Si desea que algo se enfríe muy rápidamente, la mejor manera es sumergirlo en agua helada. El agua tiene una conductividad térmica muy buena, lo que significa que elimina el calor con bastante rapidez. Y como es un líquido, también tiene un buen contacto térmico. Por supuesto, podrías usar nitrógeno líquido. Eso hará que tu objeto se enfríe, pero no lo hará más rápido. Esto se debe a que el N2 se evapora y crea una capa aislante entre lo que sea que esté enfriando y el líquido. En realidad, transfiere el calor más lento que el agua (pero es mucho más frío). Así que para las temperaturas de estilo congelador quieres N2. He visto cómo se hacen los helados de esta manera y creo que ahora es un proceso bastante estándar.

Answer 2

El enfriamiento por microondas ha existido durante bastante tiempo, aunque durante mucho tiempo solo se aplicó a átomos aislados. La escala de estos efectos (basada en el control de las transiciones entre estados cuánticos separados por la energía de los fotones de microondas) ha aumentado, hasta la semana pasada (el 6 de julio de 2011, en realidad) apareció un documento en Nature que describe el enfriamiento inducido por microondas de un Cabezal macroscópico de aluminio. No muy macroscópicos, alrededor de un billón de átomos, o probablemente de aproximadamente 30 micrones de diámetro (estimación cruda), ¡pero lograron enfriar el tambor hasta su estado cuántico de vibración de energía más baja!

Answer 3

La respuesta es no, al menos no sin un gran cambio de paradigma en la teoría termodinámica. El principio que dice que tal cosa es imposible se llama entropía, que es que toda energía tiende a formar el estado más aleatorio posible, y el estado más aleatorio de energía es el calor. Para eliminar el calor, debe poder absorber la energía y ponerlo en un estado de entropía inferior, lo que requiere mucha más energía y algo más para ponerlo en un estado de entropía aún mayor.

El concepto (una mecánica cuántica demasiado simplificada y en su mayoría excluida) detrás de un horno de microondas es que lanza energía electromagnética casi con la misma frecuencia que a las moléculas de agua les gusta girar (hay muchas moléculas orgánicas que también tienen algún tipo de oscilación correspondiente) frecuencia también). Las moléculas de agua absorben la energía electromagnética e intentan rotar. A medida que lo hacen, golpean otras moléculas de agua y la energía se distribuye aleatoriamente en el agua.