TPE: Le four à micro-ondes

Problématique: Le four à micro-ondes, avancée technologique ou danger pour la santé ? Inès Gassim et Chaïnez Bendjebbour 1èreS2 Sommaire Introduction p.3 I- Avancée technologique p.4 A) Invention et fonctionnement p.4 B) Avantages p.7 C) Evolution p.8 II- Dangers sanitaires p.9 A) La malnutrition causée par le four à micro-ondes p.9 B) Maladies provoquées par les micro-ondes p.10 C) L'exemple de l'obésité p.10 D) Expérience: effet des micro-ondes sur la p.11 germination des haricots Conclusion p.15 Annexes p.16 Bibliographie p.18 Synthèses p.19 Introduction: Le four à micro-ondes est un appareil électroménager qui sert à chauffer et cuire rapidement les aliments. Il a été inventé par Percy Spencer, un Américain, en 1945 à Cambridge aux États-Unis. En 1946, le premier four à micro-ondes est mis sur le marché sous le nom de « Radarange «, au prix de 3000$ soit environ 2400€ actuel. Cependant , cette invention mesurait 1,8 mètres de haut et pesait 340 kilogrammes donc personne ne voulut l'acheter. Plus petit et plus sur, le premier four à micro-ondes à moins de 500$ est mis sur le marché en 1967 par Percy Spencer. Très vite le monde entier adopte cette invention, cependant ils ne sont pas au courant des dangers causés par le four à micro-ondes. Notre analyse se poursuivra avec la problématique suivante : Le four à microondes, une avancée technologique ou un danger pour la santé ? Premièrement nous allons étudier l'avancée technologique puis les dangers sanitaires. I-Avancée technologique Dans cette première partie, nous allons étudier l'invention, le fonctionnement, les avantages et l'évolution du four à micro-ondes. A) Invention et fonctionnement L'invention du four à micro-ondes est un exemple de sérendipité c'est à dire par découverte accidentelle. Percy Spencer, dirigeant de Raytheon, usine de magnétrons pour radars, lorsqu'il bricola un magnétron. C'est un dispositif qui transforme l’énergie cinétique en énergie électromagnétique, sous forme de micro-ondes. Le magnétron est principalement composé d'un tube anodique qui contient en son centre une cathode reliée à un générateur extérieur. La cathode émet des électrons de charges négatives dans la cavité résonnante du tube qui sont attirés par l'anode ayant un potentiel positif. Pour éviter que ces électrons ne se fixent aux parois, ils sont déviés par une force magnétique créée par un puissant aimant situé a l'extérieur de l'enceinte. Grâce à celui-ci, les électrons sont obligés de parcourir un chemin en spirale en passant dans plusieurs cavités creusées dans l'anode : cette oscillation crée les ondes électromagnétiques. Ce dispositif est une sorte d'ampoule qui produit de la lumière. Cette lumière n'est pas dans le domaine visible, et elle dépasse l’Infrarouge. Alors il ressentit de la chaleur dans la poche de sa blouse. En plongeant sa main dans sa poche, il constata qu'une barre de chocolat y avait fondu. Il reproduisit cette expérience avec du maïs et un œuf. Pour le maïs, en le chauffant, il se changea en pop corn et en ce qui concerne l’œuf, il explosa. Ce fut une découverte révolutionnaire. Dans une cage de faraday, il place un magnétron relié a un tube courbé afin de dévier les ondes ainsi qu'une assiette tournante pour que les aliments reçoivent les rayons de manière uniforme. Les aliments contiennent des molécules d'eau. Une molécule d'eau qui ne bouge pas du tout est a la température la plus basse , dés que les molécules commencent à s'agiter, la température augmente. Ainsi, sous l'effet du rayonnement micro-ondes, se produit le réchauffement et la cuisson des aliments. Les micro-ondes sont des ondes électromagnétiques de longueurs d'ondes différentes. Elles se situent entre les infrarouges et les ondes de radiodiffusion. Elles se composent d'un champ électrique et magnétique qui se propagent sans support matériel. Quand une molécule est plongée dans un tel rayon électromagnétique elle se met à tourner. Les molécules sont en contact avec d'autres molécules. Les molécules d'eau, en tournant, vont heurter ces autres molécules, leurs céder une part de leurs énergies et ces molécules vont elles même commencer à s'agiter dans tout les sens donc leur température va augmenter. Pour prouver que se sont bien les molécules d'eau qui chauffent les aliments, nous avons effectué une expérience : Nous avons utilisé le matériel si dessus : de l'huile, de l'eau, deux béchers, deux thermomètres et une éprouvette graduée. Avec l'éprouvette, nous avons prélevé la même quantité d'eau et d'huile. Ensuite, nous les avons versé dans les béchers puis nous avons pris la température de chacun. L'eau, l'huile et la température ambiante sont à 20°C au début de l'expérience. Après 30 secondes au four à micro-ondes, nous avons repris leur température : 80°C pour l'eau et 35°C pour l'huile. Cette expérience nous a bien prouvé que ce sont bien les molécules d'eau qui chauffent. On en conclue que l'huile (C18H34O2 ) présente peu de molécules d'eau. Pour voir plus de photos de l'expérience voir annexe 1. Le rayonnement micro ondes est atténué par les aliments au point de perdre leur efficacité à 3 cm de matière. Il ne faut pas mettre d'objet en métal dans un four à micro-ondes : les objets métalliques n'absorbent pas les ondes mais ils les réfléchissent. Le risque est de créer des arcs électriques dangereux pour l'homme cependant il présente de nombreux avantages. B) Avantages Le four a micro-ondes a révolutionné le monde de la cuisine de part ces nombreux avantages : -pas de préchauffage : un four traditionnel a besoin de 10 a 15 minutes de préchauffage contrairement au four à micro-ondes qui n'en a pas besoin. Il suffit de mettre l'aliment dans le four à micro-ondes et programmer le temps de cuisson. -cuisson et réchauffage plus rapide :Le four à mіcro-ondes est un appareil qui cuit et réchauffe les аlіments en très peu de temps. La cuisson par micro-ondes est plus efficace que la cuisson au four traditionnel. La cuisson au four à micro-ondes est trois fois plus rapide que celle au four traditionnel.