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¿Cuál es la frecuencia de resonancia del agua líquida?

Aprendí no es de 2,45 GHz . Pero, ¿qué es entonces? Al no encontrar el valor real, empiezo a preguntarme: ¿tiene siquiera sentido hablar de una frecuencia de resonancia de las moléculas de agua?

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No hay un solo número. Como muestran los diagramas de tu enlace, hay múltiples grados de libertad, cada uno de los cuales tendrá su propia frecuencia de resonancia. Pero ciertamente se conocen (yo mismo podría calcularlas si me animara a hacerlo). Dejaré que otro busque los valores exactos, pero serán del mismo orden de magnitud que los tres ejemplos de tu enlace ( $\sim 10^{14}$ Hz).

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Su enlace es rico ... ver también el párrafo Los espectros vibracionales del agua líquida

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El problema de ese artículo es que cree erróneamente que la resonancia de la masa de agua es la resonancia de las moléculas de agua. Es como decir que la frecuencia de resonancia de una barra de hierro es la frecuencia de resonancia del enlace metálico entre los átomos de hierro. Lo cual es absolutamente ridículo.

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Mike Puntos 33

Depende de lo que entiendas por resonar.

El agua tiene tres modos de vibración diferentes; hay frecuencias de vibración asociadas a ellos, pero no son realmente oscilaciones como las de una masa en un muelle que estaríamos familiarizados a ver. La página web que enlazas tiene algunas "frecuencias de vibración" de diferentes moléculas y señala que son significativamente más altas que el rango de microondas de 2,45 GHz.

Así, el agua puede ser excitada rotacionalmente a 2,45 GHz - el comportamiento rotacional del agua como moléculas individuales en la fase gaseosa es muy complicado. El agua es un "rotor asimétrico", que resulta ser el más difícil de entender. En el agua líquida, la rotación se complica aún más por las colisiones entre moléculas adyacentes.

El uso de 2,45 GHz se debe a que es una frecuencia estándar que está permitida y no interfiere con los sistemas de comunicaciones con licencia, parte de los 2,4 GHz Banda ISM .

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Desgraciadamente, por muy desagradable que sea, los 2,45GHz se utilizaban para cocinar alimentos mucho antes de que los 2,4GHz, 5GHz, (y otros armónicos de las microondas), fueran asignados a las bandas ISM. Es al revés. La razón por la que son bandas sin licencia es porque se pensó que no serían útiles en un mundo en el que todo el mundo cocina a 2,45GHz.

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OutRideACrisis Puntos 31

Muchas preguntas y respuestas plantean aquí más ambigüedad sin abordar el principio subyacente fundamental de la interacción microondas-agua. Una microonda calienta (imparte energía cinética) al agua no a través de la resonancia (eso sería una preposición absurda dado que el agua tiene una frecuencia de resonancia mecánica ridículamente alta), sino a partir de la interacción dipolar.

El agua, al ser una molécula polar, se activa por efecto de su momento dipolar (de aproximadamente 2d) en un campo de microondas. Las moléculas resultantes giran, siendo trasladadas rotacionalmente.

Para responder a su pregunta: no, no tiene sentido hablar de una frecuencia de resonancia del agua a nivel molecular. A esos niveles, el sonido u otras formas de excitación clásica no pueden lograr una resonancia sostenida, dada la gran cantidad de modos normales y DOF de las moléculas del líquido.

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KR136 Puntos 46

El agua líquida absorbe las microondas en una gama de frecuencias muy amplia. En el líquido hay muchos efectos que contribuyen a este ensanchamiento. Aquí puedes encontrar la absorción de microondas del agua líquida. El máximo de frecuencia de la absorción va de 180 GHz a 0C a 9-10 GHz a 100C. Entonces, ¿por qué elegir 2,45 GHz para las microondas? Para garantizar una profundidad de penetración suficientemente grande. Los alimentos y las bebidas deben calentarse por completo. A frecuencias demasiado cercanas al máximo de absorción, la superficie se calentaría mucho más que la masa. Para equilibrar esto con los requisitos de eficiencia, se eligió la frecuencia mucho más baja de 2,45 GHz.

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Appo Puntos 19

La molécula de agua resuena a diferentes frecuencias según sus modos vibracionales y rotacionales. Estos modos tienen un origen cuántico, ya que el movimiento rotacional clásico no tiene transiciones discretas entre los distintos modos. El conjunto de estas frecuencias de resonancia se utiliza como prueba de sello de las moléculas de agua en espectroscopia de infrarrojos . La frecuencia de 2,45 GHz corresponde a una de las energías de transición del modo rotacional de las moléculas de agua líquida.

Para más información, encuentro Artículo de Wikipedia muy instructivo. Para entender todo el fenómeno, intente aprender sobre resonancia , modos de rotación , espectro de absorción y pérdida dieléctrica .

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Aron Puntos 725

La resonancia más baja de la molécula de agua es de 22,235 GHz. Esta frecuencia es casi 10 veces mayor que la frecuencia de funcionamiento de las microondas microondas (2,45 GHz).

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No he podido encontrar ninguna referencia que lo confirme.

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