PERGUNTE AO SEU PROFESSOR DE CIÊNCIAS

PERGUNTA: Como funciona uma torradeira e sabe quando a torrada está pronta?

RESPOSTA: Uma torradeira, como tantas coisas que usamos na vida cotidiana, parece bastante simples, mas na verdade tem alguns princípios científicos úteis e incríveis por trás dela. Na verdade, o fio da torradeira fica em brasa, mas o fio que leva à torradeira permanece praticamente à temperatura ambiente. Deve ter algo a ver com o tipo de fio usado. O “segredo” da torradeira é o fio de nicromo enrolado em finas folhas de mica. Você pode ver o fio de nicromo vermelho brilhante quando olha para dentro da torradeira. O fio de nicromo é uma liga, uma mistura de níquel e cromo. É o mesmo tipo de fio usado em secadores de cabelo, secadores de roupa, fogões elétricos e aquecedores elétricos.

O nicromo possui duas propriedades que o tornam um grande produtor de calor. A primeira é que o nicrômio tem uma resistência bastante alta aos elétrons. Sabemos que tudo é feito de átomos, as menores partículas conhecidas. Dentro do átomo, minúsculos elétrons negativos orbitam um núcleo denso e positivo – muito parecido com os planetas orbitando o sol. No nicromo, alguns desses elétrons não se comportam. Em vez de orbitarem, eles migram através do fio e colidem com átomos, fazendo-os vibrar. Essa vibração, empurrão e resistência elétrica aquecem o fio, emitindo radiação infravermelha. A radiação infravermelha seca o pão e carboniza a superfície do pão. Basta adicionar manteiga de amendoim e geléia!

A segunda propriedade única do fio de nicromo é que ele não oxida quando aquecido. Isso significa que pode ficar bastante quente sem definhar e queimar. Além disso, o nicromo não enferruja facilmente, então você não terá pão com gosto metálico.

Como a torradeira sabe quando a torrada está pronta? O método mais antigo usa uma tira bimetálica. Uma tira bimetálica é usada para converter uma mudança de temperatura em movimento mecânico. Duas tiras de metal, latão e níquel, são fundidas ou imprensadas, cada uma com uma taxa de expansão diferente. A taxa de expansão diferente força a tira de metal a dobrar em uma direção quando aquecida. O latão se expande mais que o níquel, então o latão fica no lado externo da curva. À medida que a tira esquenta, ela dobra e eventualmente libera um interruptor, e a torrada aparece. A tira bimetálica funciona como um termostato que liga e desliga nosso forno.

As torradeiras mais novas usam um circuito simples com microchip, capacitor de carga e eletroímã. O controle de escuridão (torrada clara ou escura) é um resistor variável. O capacitor é carregado através do resistor e, quando a tensão correta é atingida, o eletroímã é liberado e a torrada aparece. Esse mesmo tipo de mecanismo é usado para regular os limpadores de pára-brisa.

A torradeira surgiu da necessidade de fazer torradas sem fogo aceso, e as primeiras foram feitas pela General Electric em 1909. Tinham um elemento de aquecimento de fio sobre uma base de porcelana e a torradeira precisava ser desligada ou a torrada iria queimar. A torradeira pop-up veio depois.

Verificações

Fontes: hotstuffworks Envie comentários e perguntas para: [email protected]. Larry Schekel é um professor aposentado de física da Tomah High School.

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