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ASÍ FUNCIONA
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¡Bienvenidos!
ASÍ FUNCIONA ¡DESCUBRA CÓMO FUNCIONAN LAS COSAS! CIENCIA Y TECNOLOGÍA AL ALCANCE DE TODOS...
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ASÍ FUNCIONA LA COCINA DE INDUCCIÓN  1
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Texto, ilustraciones y fotos: José A. García Álvarez
INTRODUCCIÓN
Desde    tiempos    inmemoriales el   hombre   primitivo   descubrió por             casualidad             las propiedades      del      fuego      y aprendió     a     dominarlo.     Así pudo   calentarse   dentro   de   las cuevas   donde   vivía   y   soportar mucho       mejor       las       bajas temperaturas    de    los    crudos inviernos.   Al   mismo   tiempo   se percató    que    el    sabor    de    la carne    de    los    animales    que perecían   asados   por   el   fuego   que   producían   los   rayos   al   caer sobre   los   bosques   e   incendiarlos,   le   cambiaba   el   sabor   a   la   carne   y la   hacía   más   agradable   al   paladar   en   comparación   a   cuando   la consumían cruda. Aunque    esos    tiempos    hace   siglos    quedaron    atrás    y    los medios   que   disponemos   hoy en      día      para      cocinar      los alimentos       han       cambiado mucho,      curiosamente      aún conservamos   la   tradición   más remota    de    asar    y/o    cocinar con   leña,   tal   como   lo   hacían nuestros    antepasados.    Pero con   el   transcurso   de   los   años y       el       desarrollo       de       la civilización   el   hombre   ha   aprendido   a   cocinar   también   con   carbón, ker oseno, petróleo, gas y, por últim o, empleando electricidad. Hornilla   típica   de   gas   a   la   izquierda   y   de   resistencia   eléctrica   de una sola hornilla a la derecha. Las   primeras   cocinas   eléctricas   que   existieron   empleaban   como elemento   calefactor   resistencia   de   alambre   nicromo   (aleación   de níquel   y   cromo)   que   en   la   actualidad   se   sustituye   por   resistencias halógenas.   Tanto    las    resistencias    hechas    con    alambre    nicromo como    las    halógenas    son    elementos    malos    conductores    de    la electricidad   que   ofrecen   gran   oposición   al   paso   de   la   corriente eléctrica,   por   lo   cual   se   ponen   al   “rojo   vivo”   y   desprenden   calor. Esa   energía   radiante   que   desprende   una   resistencia   se   transmite desde   la   zona   de   cocción   de   la   hornilla   al   recipiente   donde   se cocinan los alimentos. Cocina     de     vitrocerámica     en funcionamiento,      dotada      con resistencia eléctrica. En   la   actualidad   muchas   amas   de   casa   y   familias   que   viven   en hogares    hasta    donde    llega    el    suministro    de    corriente    eléctrica, están   familiarizados   con   el   uso   de   efectos   electrodomésticos   en   la cocina,    como    pueden    ser    la    nevera    o    refrigerador,    cafetera, freidora,   tostadora   e   incluso   el   horno   microonda   (que   no   funciona con   elementos   radiantes,   sino   con   ondas   electromagnéticas   de muy alta frecuencia para calentar o cocinar los alimentos). Después    de    las    antiguas    cocinas    más    convencionales    que    la mayoría    de    la    gente    conoce,    surgieron    las    denominadas    de vitrocerámica,    que    al    igual    que    las    convencionales    al    principio funcionaban    utilizando    también    quemadores    comunes    de    gas, resistencia    de    alambre    nicromo    y,    por    último,    con    resistencia halógena,   con   la   diferencia   que   en   lugar   de   hornillas   normales utilizan   “vidrio   cerámico”   o   placa   de   vitrocerámica   colocada   encima de    los    elementos    de    calefacción,    sobre    la    cual    se    colocan    los recipientes para cocinar. Sin   embargo,   dentro   del   grupo   de   cocinas   que   actualmente   utilizan también    placa    de    vidrio    cerámico,    las    más    modernas    son    las denominadas    “de    inducción”,    que    para    diferenciarlas    de    las anteriores     más     convencionales     no     se     les     denomina     “de vitrocerámica”,   sino   “de   inducción”   porque   el   calor   no   se   genera por ra diación, sino de forma muy diferente. A    la    izquierda    de    esta    ilustración    se    puede    ver    una    hornilla convencional    de    gas,    keroseno    o    petróleo    con    la    llama    que generan   y   colocado   encima   encima   de   ésta,   un   recipiente   lleno   de agua   en   el   momento   de   encenderse   la   llama. A   la   derecha   aparece el   mismo   recipiente   con   el   agua   ya   hirviendo:   1.-    Corresponde   a   la llama    de    la    hornilla.    2.-    Representa    la    pérdida    de    calor    por radiación    (90%    aproximadamente    del    que    genera    la    llama)    3.-   Calentamiento    de    la    masa    de    agua    dentro    del    recipiente    por “convección”    debido    al    calor    que    ésta    recibe    por    efecto    de    la radiación térmica procedente de la llama que produce la hornilla. En   las   cocinas   que   funcionan   con   gas   u   otro   combustible   similar,   o que   emplean   resistencia   eléctrica,   el   calor   se   transfiere   desde   la fuente   que   lo   produce   al   recipiente   y   su   contenido   “por   radiación”. En   realidad   en   esas   cocinas,   sólo   un   10%   del   calor   generado   por la   llama   o   la   resistencia   eléctrica   se   transfiere   a   los   alimentos, mientras   que   el   90%   de   la   energía   calorífica   restante   se   pierde   y disipa   por   completo   al   medio   ambiente   circundante   sin   que   se pueda aprovechar en trabajo útil. RADIACIÓN TÉRMICA Conocida    también    como    “radiación    calorífica”    es    la    que emite     o     desprende     un     cuerpo     de     acuerdo     con     su temperatura.    El    cuerpo    que    emite    radiación    térmica    lo transfiere   a   otro   por   contacto   directo,   o   mediando   entre ambos cierta separación. CONVECCIÓN Proceso   por   el   cual   una   masa   líquida   se   calienta   y   dilata   en contacto   con   una   fuente   de   calor,      lo   cual   disminuye   su densidad.   Como   resultado   la   masa   adquiere   un   movimiento ascendente   circular   hasta   alcanzar   la   superficie   del   líquido, donde     pierde     temperatura.     Al     enfriarse     relativamente desciende    de    nuevo,    siguiendo    igualmente    el    mismo movimiento   circular,   hasta   llegar   al   fondo   donde   vuelve   a elevar    su    temperatura    para    ascender    otra    vez    a    la superficie.   Este   ciclo   se   mantiene   ininterrumpidamente   así mientras la masa líquida continúe recibiendo calor. Sin   embargo,   en   las   cocinas   de   inducción   el   calor   no   se   transfiere al   recipiente   por   radiación   a   partir   de   un   elemento   calefactor   (que como     tal     no     existe),     sino     que     se     genera     por     inducción electromagnética    de    alta    frecuencia,    generándose    dentro    del propio   recipiente,   ya   sea   éste   una   cazuela,   olla,   sartén,   etc.   En   las cocinas   de   inducción   la   placa   de   vidrio   cerámico   tiene   la   misma función   que   en   las   cocinas   de   vitrocerámica,   o   sea,   sostener   los recipientes   encima,   pero   la   fuente   de   calor   en   este   caso   es   un inductor.    Por    otro    lado,    mientras    la    placa    de    una    cocina    de vitrocerámica   se   calienta   a   una   alta   temperatura   en   la   zona   que ocupa    el    elemento    calefactor,    en    una    cocina    de    inducción    se mantiene relativamente más fría. Si   en   una   cocina   de   inducción   tocamos   la   placa   de   vidrio   cerámico muy   cerca   del   recipiente   donde   se   está   cocinando   algún   alimento, notaremos   que   la   temperatura   no   es   muy   alta,   aunque   el   contenido del    recipiente    se    encuentre    hirviendo.    Ese    calor,    prácticamente insignificante,   no   lo   produce   la   placa   en   sí,   sino   que   se   lo   transfiere el   propio   recipiente   caliente   que   se   encuentra   colocado   encima,   en contacto directo con ésta. La   tecnología   de   inducción   facilita   que   los   alimentos   se   cocinen con   mayor   rapidez   si   lo   comparamos   con   el   tiempo   que   requiere una    cocina    convencional    o    de    vitrocerámica,    pues    el    calor    se genera   de   forma   instantánea   no   desde   afuera,   sino   dentro   del propio   recipiente   desde   el   mismo   momento   que   se   enciende   la cocina.   Además   la   inducción   constituye   una   forma   más   segura   de cocinar,   pues   no   existe   peligro   de   incendio   al   no   utilizar   llama alguna,    ni    resistencia    eléctrica    que    alcance    el    rojo    vivo    e igualmente pueda provocarlo. La    placa    de    vidrio    cerámico    por    sí    misma    tampoco    produce quemaduras   en   ninguna   parte   del   cuerpo,   ya   que   nunca   adquiere una    temperatura    elevada,    excepto    en    la    zona    de    cocción    que ocupa   el   recipiente   caliente   que,   igualmente   por   transferencia   de calor, puede ocasionar quemaduras. Esta   cualidad   convierte   a   las   cocinas   de   inducción   en   aparatos electrodoméstico     de     extrema     seguridad,     sobre     todo     por     la protección   que   ofrecen   cuando   hay   niños   cerca.   Por   otra   parte,   al existir   poca   pérdida   de   calor   por   disipación   al   medio   ambiente durante   el   tiempo   que   demora   la   cocción   de   los   alimentos,   su eficiencia    es    muy    alta,    lo    que    se    traduce    en    un    consumo    de energía    eléctrica    mucho    menor    comparado    con    una    cocina eléctrica   de   vitrocerámica   o   de   otro   tipo   más   convencional   que funcione con combustible o con resistencia eléctrica.
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Texto, ilustraciones y fotos: José A. García Álvarez
INTRODUCCIÓN
Desde              tiempos inmemoriales             el hombre            primitivo descubrió                por casualidad               las propiedades   del   fuego y          aprendió          a dominarlo.    Así    pudo calentarse    dentro    de las      cuevas      donde vivía        y        soportar mucho       mejor       las bajas    temperaturas    de    los    crudos    inviernos.    Al    mismo tiempo   se   percató   que   el   sabor   de   la   carne   de   los   animales que   perecían   asados   por   el   fuego   que   producían   los   rayos al   caer   sobre   los   bosques   e   incendiarlos,   le   cambiaba   el sabor   a   la   carne   y   la   hacía   más   agradable   al   paladar   en comparación a cuando la consumían cruda. Aunque   esos   tiempos   hace   siglos   quedaron atrás   y   los   medios   que disponemos     hoy     en día    para    cocinar    los alimentos                han cambiado          mucho, curiosamente          aún conservamos              la tradición    más    remota de    asar    y/o    cocinar con   leña,   tal   como   lo hacían   nuestros   antepasados.   Pero   con   el   transcurso   de los   años   y   el   desarrollo   de   la   civilización   el   hombre   ha aprendido     a     cocinar     también     con     carbón,     keroseno, petróleo, gas y, por último, emp leando electricidad. Hornilla    típica    de    gas    a    la    izquierda    y    de    resistencia eléctrica de una sola hornilla a la derecha. Las   primeras   cocinas   eléctricas   que   existieron   empleaban como   elemento   calefactor   resistencia   de   alambre   nicromo (aleación    de    níquel    y    cromo)    que    en    la    actualidad    se sustituye   por   resistencias   halógenas. Tanto   las   resistencias hechas    con    alambre    nicromo    como    las    halógenas    son elementos    malos    conductores    de    la    electricidad    que ofrecen   gran   oposición   al   paso   de   la   corriente   eléctrica,   por lo   cual   se   ponen   al   “rojo   vivo”   y   desprenden   calor.   Esa energía     radiante     que     desprende     una     resistencia     se transmite    desde    la    zona    de    cocción    de    la    hornilla    al recipiente donde se cocinan los alimentos. Cocina   de   vitrocerámica en           funcionamiento, dotada    con    resistencia eléctrica. En   la   actualidad   muchas   amas   de   casa   y   familias   que viven    en    hogares    hasta    donde    llega    el    suministro    de corriente    eléctrica,    están    familiarizados    con    el    uso    de efectos   electrodomésticos   en   la   cocina,   como   pueden   ser la    nevera    o    refrigerador,    cafetera,    freidora,    tostadora    e incluso     el     horno     microonda     (que     no     funciona     con elementos   radiantes,   sino   con   ondas   electromagnéticas   de muy alta frecuencia para calentar o cocinar los alimentos). Después   de   las   antiguas   cocinas   más   convencionales   que la   mayoría   de   la   gente   conoce,   surgieron   las   denominadas de   vitrocerámica,   que   al   igual   que   las   convencionales   al principio     funcionaban     utilizando     también     quemadores comunes   de   gas,   resistencia   de   alambre   nicromo   y,   por último,   con   resistencia   halógena,   con   la   diferencia   que   en lugar    de    hornillas    normales    utilizan    “vidrio    cerámico”    o placa   de   vitrocerámica   colocada   encima   de   los   elementos de   calefacción,   sobre   la   cual   se   colocan   los   recipientes para cocinar. Sin   embargo,   dentro   del   grupo   de   cocinas   que   actualmente utilizan     también     placa     de     vidrio     cerámico,     las     más modernas   son   las   denominadas   “de   inducción”,   que   para diferenciarlas   de   las   anteriores   más   convencionales   no   se les    denomina    “de    vitrocerámica”,    sino    “de    inducción” porque   el   calor   no   se   genera   por   radiación,   sino   de   forma muy dife rente. A   la   izquierda   de   esta   ilustración   se   puede   ver   una   hornilla convencional   de   gas,   keroseno   o   petróleo   con   la   llama   que generan   y   colocado   encima   encima   de   ésta,   un   recipiente lleno   de   agua   en   el   momento   de   encenderse   la   llama.   A   la derecha    aparece    el    mismo    recipiente    con    el    agua    ya hirviendo:    1.-     Corresponde    a    la    llama    de    la    hornilla. 2.-    Representa    la    pérdida    de    calor    por    radiación    (90% aproximadamente        del        que        genera        la        llama) 3.-      Calentamiento     de     la     masa     de     agua     dentro     del recipiente   por   “convección”   debido   al   calor   que   ésta   recibe por   efecto   de   la   radiación   térmica   procedente   de   la   llama que produce la hornilla.
En   las   cocinas   que   funcionan   con   gas   u   otro   combustible similar,   o   que   emplean   resistencia   eléctrica,   el   calor   se transfiere   desde   la   fuente   que   lo   produce   al   recipiente   y   su contenido   “por   radiación”.   En   realidad   en   esas   cocinas, sólo    un    10%    del    calor    generado    por    la    llama    o    la resistencia   eléctrica   se   transfiere   a   los   alimentos,   mientras que   el   90%   de   la   energía   calorífica   restante   se   pierde   y disipa   por   completo   al   medio   ambiente   circundante   sin   que se pueda aprovechar en trabajo útil. RADIACIÓN TÉRMICA Conocida   también   como   “radiación   calorífica”   es   la que   emite   o   desprende   un   cuerpo   de   acuerdo   con su    temperatura.    El    cuerpo    que    emite    radiación térmica   lo   transfiere   a   otro   por   contacto   directo,   o mediando entre ambos cierta separación. CONVECCIÓN Proceso   por   el   cual   una   masa   líquida   se   calienta   y dilata   en   contacto   con   una   fuente   de   calor,      lo   cual disminuye   su   densidad.   Como   resultado   la   masa adquiere   un   movimiento   ascendente   circular   hasta alcanzar    la    superficie    del    líquido,    donde    pierde temperatura.   Al   enfriarse   relativamente   desciende de      nuevo,      siguiendo      igualmente      el      mismo movimiento    circular,    hasta    llegar    al    fondo    donde vuelve   a   elevar   su   temperatura   para   ascender   otra vez     a     la     superficie.     Este     ciclo     se     mantiene ininterrumpidamente   así   mientras   la   masa   líquida continúe recibiendo calor. Sin   embargo,   en   las   cocinas   de   inducción   el   calor   no   se transfiere    al    recipiente    por    radiación    a    partir    de    un elemento   calefactor   (que   como   tal   no   existe),   sino   que   se genera   por   inducción   electromagnética   de   alta   frecuencia, generándose   dentro   del   propio   recipiente,   ya   sea   éste   una cazuela,   olla,   sartén,   etc.   En   las   cocinas   de   inducción   la placa   de   vidrio   cerámico   tiene   la   misma   función   que   en   las cocinas   de   vitrocerámica,   o   sea,   sostener   los   recipientes encima,    pero    la    fuente    de    calor    en    este    caso    es    un inductor.   Por   otro   lado,   mientras   la   placa   de   una   cocina   de vitrocerámica   se   calienta   a   una   alta   temperatura   en   la   zona que    ocupa    el    elemento    calefactor,    en    una    cocina    de inducción se mantiene relativamente más fría. Si   en   una   cocina   de   inducción   tocamos   la   placa   de   vidrio cerámico     muy     cerca     del     recipiente     donde     se     está cocinando   algún   alimento,   notaremos   que   la   temperatura no    es    muy    alta,    aunque    el    contenido    del    recipiente    se encuentre        hirviendo.        Ese        calor,        prácticamente insignificante,   no   lo   produce   la   placa   en   sí,   sino   que   se   lo transfiere   el   propio   recipiente   caliente   que   se   encuentra colocado encima, en contacto directo con ésta. La   tecnología   de   inducción   facilita   que   los   alimentos   se cocinen   con   mayor   rapidez   si   lo   comparamos   con   el   tiempo que   requiere   una   cocina   convencional   o   de   vitrocerámica, pues   el   calor   se   genera   de   forma   instantánea   no   desde afuera,   sino   dentro   del   propio   recipiente   desde   el   mismo momento   que   se   enciende   la   cocina.   Además   la   inducción constituye    una    forma    más    segura    de    cocinar,    pues    no existe   peligro   de   incendio   al   no   utilizar   llama   alguna,   ni resistencia   eléctrica   que   alcance   el   rojo   vivo   e   igualmente pueda provocarlo. La   placa   de   vidrio   cerámico   por   sí   misma   tampoco   produce quemaduras   en   ninguna   parte   del   cuerpo,   ya   que   nunca adquiere   una   temperatura   elevada,   excepto   en   la   zona   de cocción   que   ocupa   el   recipiente   caliente   que,   igualmente por transferencia de calor, puede ocasionar quemaduras. Esta    cualidad    convierte    a    las    cocinas    de    inducción    en aparatos    electrodoméstico    de    extrema    seguridad,    sobre todo   por   la   protección   que   ofrecen   cuando   hay   niños   cerca. Por    otra    parte,    al    existir    poca    pérdida    de    calor    por disipación    al    medio    ambiente    durante    el    tiempo    que demora   la   cocción   de   los   alimentos,   su   eficiencia   es   muy alta,   lo   que   se   traduce   en   un   consumo   de   energía   eléctrica mucho    menor    comparado    con    una    cocina    eléctrica    de vitrocerámica     o     de     otro     tipo     más     convencional     que funcione con combustible o con resistencia eléctrica.