Caracterização e Testes de Fornos de Microondas

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1 Caracterização e Testes de Fornos de Microondas Laboratório de Microondas Aplicadas LMA GEPC/ITAL Antonio Marsaioli Junior tonymars@ital.sp.gov.br 1

2 Contexto histórico História do forno de microondas Desenvolvimento da tecnologia para radares pelos ingleses durante a 2 Guerra Mundial: 1940 projeto do mágnetron, dispositivo que gerava energia de microondas a potências muito elevadas; 1945: Percy Spencer observou que a energia de microondas podia gerar calor; 1950: Produção de fornos para aquecimento de alimentos institucionais e restaurantes (L. Marshall-presidente da Raytheon Co); 1960: Início das aplicações em processos industriais; 1967: Produção de fornos de microondas domésticos. 2

3 Conceitos Fundamentais O aquecimento está presente em vários processos industriais (alimentos, químico, farmacêutico, etc.), para promover alterações físicas, químicas e principalmente para conservação do produto. Aquecimento convencional : condução convecção radiação Internamente ao material, a taxa de fluxo de calor depende das suas propriedades térmicas: Difusividade térmica (α) Calor específico (Cp)...[kJ/kg. o C] Condutividade térmica (k).[kj/m.s. o C] Densidade (ρ)...[kg/m 3 ] [m 2 /s] k = ρ α Cp 3

4 Conceitos Fundamentais Aquecimentos convencionais : Depende das temperaturas: da superfície e do alimento. Longo tempo de processo. Detrimento da qualidade do produto. A transferência de energia pode ser ineficiente E como ocorre o aquecimento por microondas ou dielétrico? 4

5 Conceitos Fundamentais Microondas: radiação eletromagnética, ou seja, uma forma de energia que se propaga na forma de onda eletromagnética No vácuo ou espaço livre: E [V/m] x H [A/m] = P [W/m 2 ] campo elétrico campo magnético distância E λ λ = c f H P C Velocidade da luz C = 3x10 8 m/s Comprimento de onda (λ): distância de um ponto de uma onda ao ponto correspondente da seguinte [m]; Freqüência (f): o número de ondas ou ciclos por segundos [Hz]. 5

6 Conceitos Fundamentais Faixa de freqüência: Microondas 300MHz a 300GHz (1m a 1mm) 915 MHz (32,8 cm) 2450 MHz (12,24 cm) 5800 MHz (5,17 cm) 6

7 Conceitos Fundamentais As microondas podem mudar de direção quando atravessando a interface de um material dielétrico para um outro; Elas são refletidas por objetos metálicos, absorvidas por alguns materiais dielétricos e transmitidas sem absorção significativa através de outros materiais dielétricos. Sofre fenômenos de reflexão, transmissão e absorção; Velocidade de propagação em um meio é reduzida: V = C / (ε ) 1/2 7

8 Aquecimento por Microondas Todos os materiais dielétricos têm em comum a capacidade de armazenar energia elétrica. A interação entre a energia eletromagnética e os constituintes de um material dielétrico, através de vários mecanismos em escala molecular e atômica, converte a energia de microondas em energia térmica. Principais mecanismos de aquecimento: rotação dipolar e condução iônica. 8

9 Aquecimento por Microondas 1 Rotação dipolar Sob condições normais as moléculas polares estão orientadas de modo disperso. Na presença de um campo elétrico, as moléculas polares se alinham com o campo. A polaridade do campo é variada na taxa da freqüência das microondas e as moléculas tentam se alinhar com o campo que varia. Como conseqüência da rotação das moléculas, calor é gerado. Quando o campo é removido, as moléculas retornam à sua orientação aleatória. Resposta à oscilação do campo depende do tamanho e estado da molécula 9

10 Aquecimento por Microondas 2 Condução iônica Íons em solução se movem em resposta a um campo elétrico Aceleração das cargas elétricas dos íons em presença de campo elétrico Energia Cinética Energia cinética provoca colisões entre os íons e então é convertida em Calor. Mais concentrada é a solução, maior o número de colisões e maior é o aquecimento. 10

11 Aquecimento por Microondas Os mecanismos de deslocamento de cargas ou polarização são diferentes devido ao tipo de dielétrico, a temperatura do dielétrico e à freqüência do campo elétrico. Propriedade dielétrica do material: mede a interação entre o material e o campo elétrico aplicado, em temperatura e freqüência específicas. 11

12 Aquecimento por microondas: Propriedades Dielétricas Os parâmetros que caracterizam os materiais dielétricos são: Constante Dielétrica Relativa 1 armazenar energia elétrica; : avalia a capacidade de um material Fator de Perda Relativa 1 : parâmetro dado pelas propriedades elétricas de dissipação de energia elétrica sob a forma de calor no material; ' ε * = ε j ε " * Permissividade Dielétrica Complexa r r r ε r = Relativa 1 " r " = ε d ε + " ε σ ' ε r ε r " " ε d " ε σ = = 1 normalizada em relação à permissividade do vácuo: contribuição da rotação dipolar; contribuição da condução iônica; ' " 12 ε 0 = 8, F / m ε = ε ou ε relativo ε ε

13 Aquecimento por microondas: Propriedades Dielétricas Instalação para testar de modo contínuo as propriedades dieletricas de líquidos e semisólidos em função da temperatura: (A) célula do sensor; (B) cabo conector; (C) analizador de rede. Tipo de sensor de extremidade aberta, fornece os parâmetros da permissividade dielétrica ε r, ε r, tan δ = ε r / ε r, como função da frequência, faixa 300kHz 6GHz. 13

14 Aquecimento por microondas: Propriedades Dielétricas Comportamento de ε de solução salina com f (Hz) e T( C) " " ε = ε d + " ε σ " ε σ " ε d 14

15 Aquecimento por microondas: Propriedades Dielétricas Constituinte Água livre Água ligada Sais dissociados Sais associados Sólidos coloidais Atividade dielétrica Alta Baixa Alta Baixa Baixa Produto T ( C) ε r (915 MHz) ε r (915 MHz) ε r (2450 MHz) ε r (2450 MHz) Náilon 25 4,28 x ,06 3,62 x ,02 Teflon 22 2,94 x ,10 2,94 x ,10 Vidro 25 2,31 x ,85 2,61 x ,84 Água destilada 25 1,16 77,50 12,04 76,70 Gelo Puro ,88 x ,20 15

16 Aquecimento por micro-ondas: Propriedades Dielétricas Produto T Umidade ε r ε r ε r ε r ( C) (% b.u.) (915 MHz) (915 MHz) (2450 MHz) (2450 MHz) Carne cozida ,90 41,6 Carne crua ,51 4,6 Óleo de soja ,16 2,61 0,15 2,51 Óleo de milho ,15 2,53 Batata crua ,01 70,30 16,98 62,9 Leite em pó 30 3, ,05 2,29 16

17 Aquecimento por Microondas Aproximação da quantidade de energia convertida em calor no dielétrico é dada pela equação : P v 0 " r = 2π ε f ε E 2 P v ε 0 f ε r E " = potência volumétrica (W/m 3 ); = permissividade dielétrica do ar = 8,8542 (F/m) = freqüência (Hz) = fator de perda relativo = campo elétrico local (V/m) 17

18 Aquecimento por Microondas Aquecimento convencional : Depende da temperatura da superfície e a do alimento Longo tempo de processo Detrimento da qualidade do produto A transferência de energia pode ser ineficiente Microondas: Aquecimento volumétrico e seletivo Menor tempo de aquecimento Pode atingir qualidade superior Equipamentos compactos 18

19 Sistema de Aquecimento Sistema genérico de micro-ondas: multimodos Um problema associado ao aquecimento por microondas é a produção de zonas quentes e frias dentro da cavidade 19

20 Constituição do Sistema de Aquecimento do Forno Diagrama de blocos de um sistema de microondas 20

21 Magnetron elemento chave que gera potência de microondas e requer 4000 VCC para operar. Fonte de Potência eleva a voltagem alternada da rede por um transformador e retifica a voltagem por um conjunto de diodos e capacitores. Potência de Microondas - suprida à carga, dita a taxa de aquecimento, por ajuste eletrônico através um circuito de controle. Controle de Tempo para ajuste da duração da aplicação da potência de microondas. 21

22 Fornos de Microondas usam chips microprocessadores para tais funções. Microondas - quando geradas, devem ser dirigidas e aplicadas à carga ou produto a ser aquecido. 22

23 Operação e Controle da Fonte de Potência do Forno (a) Fonte de Potência do Forno de Microondas (b) Voltagem de saída do transformador (c) Potência de saída de microondas 23

24 Controle de Potência do Forno Potência de Saída do Mágnetron Pode ser variada por meio de inúmeras técnicas: 1.- Fonte de Voltagem Variável; 2.- Controle Resistivo; 3.- Controle Capacitivo; 4.- Controle do Ciclo de Serviço 1.- Fonte de Voltagem Variável 24

25 Controle de Potência do Forno 1.- Fonte de Voltagem Variável a) Variando a voltagem da rede ao transformador, a potência de saída do magnetron poderá ser variada. b) Transformadores variáveis ou auto-transformadores, ou circuitos eletrônicos, estão disponíveis, mas são caros e não freqüentes. c) Sensibilidade da potência de saída vs. voltagem da rede deve ser observada no desenho de alimentos para microondas. d) A potência vs. voltagem da rede é mostrada no slide 24 para 3 fornos de produção. Observe-se a potência do forno (2) de 500W com a voltagem variando 6%. A norma européia iria exigir variação 6% na potência de saída, para variação similar na voltagem da rede. O forno 2 fica fora de especificação (~30%). 25

26 Controle de Potência do Forno 2.- Controle Resistivo (Ref. Slide 23): a) Funciona por uma resistência (R 1, R 2, etc.) em série com o diodo, limitando a voltagem (V c ) que o capacitor (C 1, C 2, etc.) recebe e controlando a potência de microonda como em (1). b) Técnica ineficiente, pois o resistor deve dissipar a potência não utilizada como calor. c) Aplicando-se um resistor de valor 1 ou 10Ω nesse lugar do circuito e medindo-se a voltagem através dele, monitora-se a corrente suprida ao mágnetron. A potência de saída, sendo uma função linear desta corrente, (representada pela voltagem através do resistor) permite fornecer uma ótima técnica de monitoramento da potência do forno. 26

27 Controle de Potência do Forno 3.- Controle Capacitivo (Ref. Slide 23): Chaveando-se os capacitores C i pode-se variar V c. Isto é difícil, pois o chaveamento pode ocorrer a voltagens elevadas, limitando as aplicações desta técnica. A sensibilidade da potência em relação à capacitância ilustra um caso prático de fabricação. Para serem mantidas especificações estreitas da potência do forno, os capacitores devem ser medidos e selecionados a um custo elevado. A variação da tolerância dos capacitores é causa comum de variação da potência de uma família de modelos de fornos. 27

28 Controle de Potência do Forno 4.- Controle do Ciclo de Serviço (Slide 29) Virtualmente todos os fornos de microondas utilizam o controle do ciclo de serviço para variar a potência do forno. Esta técnica simplesmente liga e desliga o forno automaticamente à plena potência. Mais tempo o forno permanece ligado comparado ao tempo de desligado vai determinar o montante da potência média (P m ) entregue à carga. A técnica está ilustrada adiante, para uma potência média de 35%. O forno é ligado por um tempo t on = 3,5s e então desligado por um tempo t off = 6,5s. 28

29 Controle de Potência do Forno Controle do ciclo de serviço: partidas quente e fria 29

30 Controle de Potência do Forno O ciclo é então repetido continuamente. Os termos usados comumente para ciclo de serviço e base de tempo são definidos como: Base de tempo = t on + t off Ciclo de serviço = t on Base de tempo O ciclo de serviço representa assim a fração do tempo que a potência de microonda é aplicada sobre a carga. Ele também é às vezes expresso como uma porcentagem pela multiplicação por 100%. A potência de saída média do mágnetron é: P m = ciclo de serviço x potência de saída do magnetron Para ciclo de 0,35, P m = 280W para forno de 800W. Note-se que o pulso de 3,5s é na verdade composto de 3,5 x 60 pulsos/s = 210 pulsos, do tipo mostrado na Figura (c) do slide

31 Controle de Potência do Forno Fornos de Partida Quente e de Partida Fria (Slides 23 e 29) a) O filamento do magnetron deve ser aquecido a cerca de 1750 o C para emitir elétrons. Isto se faz pelo transformador de filamento. b) Nos fornos antigos, o transformador era uma unidade separada que aplicava 3 a 4V ao filamento. No slide 23 os terminais x-x do transformador estão ligados aos terminais x-x do filamento do mágnetron. Com tal circuito, o filamento é energizado quando o forno é ligado inicialmente e continua a emitir elétrons durante a operação do forno. Quando a chave (4) de controle do ciclo de serviço aplica potência ao mágnetron, a potência de microonda é gerada na prática instantaneamente, e a saída do mágnetron aparece como ilustrado Slide 29, parte superior. c) Um forno com um transformador de filamento é chamado de forno de partida quente, porque o controle do ciclo de serviço é ligado quando o filamento está quente. 31

32 Controle de Potência do Forno Fornos de Partida Quente e de Partida Fria (Slides 23 e 29) d) A vantagem do forno de partida quente é ter a base de tempo para o controle da potência extremamente curta. e) Bases de tempo curtas, 2 a 3s, eliminam o problema de pulsação ou respiração de alimentos que ocorrem com as bases de tempo longas: Ex., um molho, preparado a 35% de potência, com base de tempo de 10s, eleva-se em um pote por 3,5s e então decai por 6,5s. Esta respiração pode ser problema para alimentos sensíveis que não toleram aquecimento por surtos de alta potência. f) As bases de tempo para fornos de partida quente são usualmente de alguns segundos. Alguns fornos chegam a operar com uma base de tempo tão reduzida quanto 167ms ou 10 ciclos da rede. 32

33 Controle de Potência do Forno Fornos de Partida Quente e de Partida Fria (Slides 23 e 29) g) Quando cresce a competição entre fabricantes de fornos de microondas, as reduções de custo tornam-se comuns. Isto ficou provado quando o custo de um transformador de filamento (US$0,50), vendido no varejo por entre 3 a 4 US$, foi eliminado em favor de algumas espiras extras de fio na bobina do transformador de potência, que custa somente alguns centavos. h) A opção do enrolamento está também ilustrada no Slide 23, com as conexões ao filamento mostradas como x-x. Neste circuito, o filamento é ligado e desligado ao longo do controle do ciclo de serviço, precisando de 1,8 a 2s para aquecer o suficiente para emitir elétrons, gerando microondas só após esse intervalo. i) A saída de potência deste tipo de forno está ilustrada no Slide 29, parte inferior. Virtualmente todos os fornos de microondas domésticos do mercado usam o enrolamento de filamento ou circuito de partida fria. 33

34 Controle de Potência do Forno Chaveamento ou Controle de Potência de Alta Frequência a) Certos fabricantes de fornos adotaram um tipo de fonte de potência novo, que permite o controle essencialmente contínuo da potência. Tais fontes são também chamadas de modo chaveado ou de estado sólido. A voltagem da rede tem sua freqüência elevada de 60Hz para 25 a 35 khz, obtido pelo chaveamento de semi-condutores. b) A vantagem é que os transformadores necessários para alçar a voltagem para operar o mágnetron são reduzidos em tamanho e peso por uma ordem de grandeza. Com chaveamento eletrônico é simples controlar a largura dos pulsos de 35 khz. Assim, o controle do ciclo de serviço pode ser feito em base de tempo de 1/35000 s. c) O ciclo de serviço com base de tempo tão curta, é indiferenciado do controle contínuo. O custo elevado dos semi-condutores de chaveamento e da eletrônica auxiliar pode ser compensado por custos menores do transformador e dos fretes. Certas fontes chaveadas podem pesar 6 kg menos do que o normal. 34

35 Estrutura do Forno: Porta, Choque, Cavidade, Agitador e Alimentação Para direcionar a aplicação da potência para a carga desejada a antena do mágnetron é usualmente inserida em um guia de onda, que canaliza a radiação de microondas para dentro da cavidade, onde elas aquecem o alimento (Slide 23): a) Porta e Choque O acesso do alimento ao interior do forno é feito por uma estrutura de porta cuidadosamente projetada. Integrado à porta, porém não visível, está um circuito de microonda chamado de choque. Este choque previne que as microondas vazem por frestas diminutas que podem existir entre a porta e a chapa de face da cavidade. b) A Cavidade Vemos um dos principais problemas presentes nos fornos de microondas: produção de zonas quentes e frias dentro do alimento parte do problema deve-se ao forno, e é causada pelos 35

36 Estrutura do Forno: Porta, Choque, Cavidade, Agitador e Alimentação valores altos e baixos do campo elétrico, que são intrínsecos à estrutura da cavidade. A geometria e as propriedades dielétricas do alimento também afetam a uniformidade do aquecimento. As variações do campo elétrico em uma cavidade ocorrem pela seguinte razão: as microondas que entram são refletidas das paredes metálicas do exato modo como a luz é refletida de um espelho.as amplitudes das microondas ricocheteando por dentro da cavidade se somam e subtraem entre si, produzindo regiões de campos elétricos fortes e fracos. As distribuições destes padrões estacionários de campo elétrico nas 3 dimensões da cavidade são chamadas de ondas estacionárias. 36

37 Estrutura do Forno: Porta, Choque, Cavidade, Agitador e Alimentação A figura mostra 3 modos de reflexão em direções ortogonais, com 1, 2 e 3 máximos, em uma cavidade de forno. A frequência dos modos em uma cavidade está relacionada às suas dimensões através da fórmula: Onde f é a frequência do modo f (GHz)= C [(l/2a) 2 +(m/2b) 2 +(n/2c) 2 ] 1/2 l, m, n, o n o de máximos em um modo nas dimensões x, y e z. A, B, e C as dimensões em x, y, z (m) C a velocidade da luz = 3 x 10 8 m/s 37

38 Estrutura do Forno: Porta, Choque, Cavidade, Agitador e Alimentação b) Agitador e Alimentação (Slide 22) Vimos que a variação espacial das amplitudes do campo elétrico, ou zonas quentes, dos modos da cavidade em um forno é uma contribuinte para a característica do aquecimento desuniforme dos alimentos processados por microondas. Para reduzir o efeito dessas zonas quentes é usado geralmente um dispositivo chamado agitador. A energia de microondas do mágnetron é alimentada tipicamente desde o mágnetron para a cavidade via um guia de onda para uma caixa de alimentação que contém um agitador. O agitador nada mais é do que uma pá metálica de ventilador que gira dentro da caixa de alimentação e é acionada por um pequeno motor ou pelo ar suprido pelo ventilador de resfriamento do mágnetron. 38

39 Fatores de Influência da Potência Absorvida por uma Carga no Forno 1) Mágnetron Sua especificação, juntamente com a fonte de potência, determinam a potência final disponível a ser entregue para a carga de alimento. Os magnetos permanentes usados no mágnetron são a causa de um importante problema que ocorre com os fornos de microondas domésticos. Intrinsecamente, se os imãs elevam sua temperatura, o campo magnético que eles produzem diminui. Com os mágnetrons, um decréscimo do campo magnético produz uma redução da potência de saída. Se o sistema de resfriamento do mágnetron for mal desenhado, os magnetos se aquecem e o forno perde potência após ser ligado pela primeira vez. A queda de potência pode ser de até 20% e usualmente ocorre já nos primeiros 5 a 10 minutos de uso. 39

40 Fatores de Influência da Potência Absorvida por uma Carga no Forno b) Fonte de Potência O circuito da fonte pode influenciar sobre a potência de saída em até ± 15%. Mudanças de valor do capacitor refletem diretamente sobre a potência do forno. A tolerância de fabricação dos capacitores assim causam considerável variação de potência de forno para forno em uma simples linha de modelo. O desenho do transformador de potência é responsável por mudanças de potência em função da voltagem de rede (Slide 24) c) Volume da Carga (Slide 41) A potência absorvida em uma carga depende do seu volume em relação ao tamanho da cavidade do forno (Buffler, 1990). Observese que a potência absorvida decresce rapidamente conforme diminui o tamanho da carga, para um dado forno de microondas. 40

41 Fatores de Influência da Potência Absorvida por uma Carga no Forno De todos os parâmetros relacionados ao alimento, o volume tem até aqui o maior efeito. A razão r, definida como a potência absorvida por uma carga d água de 500 ml para uma carga de 1000 ml, é um bom indicador de como uma potência de microondas cai com o volume. Para fornos típicos, r > 0,8. Potência Absorvida Vs. Carga (Testes IEC e 2-L) 41

42 Fatores de Influência da Potência Absorvida por uma Carga no Forno c) Geometria da Carga O acoplamento de microondas, e assim a potência absorvida em massas idênticas de produtos idênticos, são afetados pela geometria. Nenhuma relação entre geometria da carga, orientação da carga, e parâmetros da cavidade do forno foi ainda estabelecida. Uma proposta foi feita segundo a qual a área de superfície é o parâmetro-chave para o acoplamento de carga, mas esta hipótese não foi ainda verificada. É preciso pesquisar mais sobre o assunto. 42

43 Fatores de Influência da Potência Absorvida por uma Carga no Forno d) Temperatura da Carga As propriedades dielétricas e assim a potência absorvida são dependentes da temperatura em uma forma complexa, em função da composição ou análise próxima da carga de alimento. A taxa de aquecimento de alimentos, cujas propriedades de absorção decrescem com a temperatura, diminui com o seu aquecimento. O presunto, cuja absorção aumenta com a temperatura, sofre a avalanche térmica ( thermal runaway ) e pode torrar se não for convenientemente vigiado. A absorção da carne de porco assada não muda apreciavelmente com a temperatura e, sendo assim, aquece a uma mesma taxa como uma função de temperatura. 43

44 Fatores de Influência da Potência Absorvida por uma Carga no Forno e) Calor Específico e Temperatura do Recipiente As propriedades térmicas do recipiente ou embalagem, bem como suas temperaturas em relação à da carga, podem contribuir para uma perda da potência absorvida da carga para o recipiente ou embalagem. Os erros decorrentes deste efeito são usualmente pequenos. Para recipientes de vidro contendo 1 L de água, o erro pode chegar até 6%. f) Posição da Carga na Cavidade Zonas quentes e frias no padrão de aquecimento do forno, tal como antes descrito, podem causar uma variação de ± 20% na taxa de aquecimento, particularmente em cargas menores. Por essa razão, alguns pacotes de pipoca para microondas vêm com um pequeno espaçador de papelão para elevar o pacote se o desempenho na prateleira do forno não for satisfatório. 44

45 Fatores de Influência da Potência Absorvida por uma Carga no Forno g) Parâmetros do Forno 1.-Tamanho da cavidade: Usualmente, maior o tamanho da cavidade comparado com o tamanho da carga, menor potência é absorvida na carga. 2.-Geometria da cavidade: Nenhuma relação conhecida foi determinada relacionando a potência absorvida pela carga como uma função da geometria da cavidade. 3.-Material da cavidade: Maior é a condutividade de um metal, maior a potência disponível para a carga. Para cavidade de aço inoxidável tem-se 50W mais de potência absorvida de uma carga de 1 L do que com chapa de aço pintada similar. 4.-Sistema alimentador de microondas: Sem relação conhecida. O desenho do agitador e da alimentação é crítico para se obter elevada eficiência de acoplamento para a carga e características de aquecimento uniforme. 45

46 Métodos de Teste de Medida de Potência em Fornos de Microondas Uma vez que a potência tenha sido absorvida em uma carga, o movimento molecular decorrente produz uma elevação de temperatura. A taxa de elevação da temperatura é determinada pela potência absorvida bem como pelas propriedades físicas e térmicas da carga. A elevação de temperatura T de qualquer meio e a potência total P absorvida nele estão relacionados (em unidades SI) como segue: P T ( ) = = ( ) ( ) ( ) ( ) 3 3 W Pv V V m kg m C p J kg K t ( s ) ρ [ * ] K onde: V = volume total da amostra; ρ = densidade da carga; C p = calor específico da carga; t = tempo de aplicação da microonda. 46

47 Determinação da Potência de Saída de um Forno de Microondas 1) A medição é realizada com água contida em um recipiente de vidro. A temperatura da água está inicialmente abaixo de ambiente e é elevada à temperatura próxima da ambiente pelo aquecimento no forno de microondas. Este procedimento assegura que a perda de calor e a capacidade de aquecimento do recipiente tenham um efeito mínimo, pelo qual um fator de correção é introduzido. 2) Um recipiente cilíndrico de vidro borossilicato é usado para o ensaio. Ele tem espessura máxima de 3 mm, diâmetro externo de aproximadamente 190 mm e altura de aproximadamente 90 mm. A massa do recipiente é determinada. 3) No início do ensaio, o forno e o recipiente vazio devem estar na temperatura ambiente. E usada para o ensaio água potável à temperatura inicial de 10 ± 1 C. A temperatura da água é medida imediatamente antes de ser colocada no recipiente. 47

48 Determinação da Potência de Saída de um Forno de Microondas 4) Uma quantia de 1000 ± 5 g de água é adicionada ao recipiente e sua massa atual é obtida. O recipiente é então imediatamente colocado no centro da bandeja do forno, que está na sua posição mais baixa. O aparelho é alimentado com tensão nominal e funcionará no ajuste de potência máxima. O tempo para a temperatura da água atingir 20 ± 2 o C é medido. O forno é desligado e a temperatura final da água é medida dentro de 60s. Notas: a) A água é misturada antes da sua temperatura ser medida. b) Peças de mistura e medição devem ter baixo aquecimento. c) A potência de saída de microondas é calculada pela fórmula: P = [ 4,187xM a x ( T f T i ) + 0,55xM c x (T f T o ) ] / t 48

49 Determinação da Potência de Saída de um Forno de Microondas Onde: P = potência de saída de microondas, W; M a = massa de água, g; M c = massa do recipiente, g; T o = temperatura ambiente, o C; T i = temperatura inicial da água, o C; T f = temperatura final da água, o C; t = tempo de aquecimento (s), excluindo o tempo para aquecimento do filamento do mágnetron. Referência: TESTE IEC (Adaptado de Methods for Measuring the Performance of Microwave Ovens for Household and Similar Purposes, 2nd ed. CEI IEC 705 Geneva, Switzerland: Bureau Central de la Commission Electrotechnique Internationale.) 49

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