なぜ、電子レンジで卵を温めると、割れて飛び散ってしまうのですか？

Question

お湯で卵を茹でると、美味しい茹で卵を味わうことができます。
しかし、電子レンジで温めると、割れて飛び散ってしまいます。
なぜ、電子レンジでは、卵が割れるのですか？

yhr2 · Accepted Answer

電子レンジは、「温める」というより、「マイクロ波により水分子に運動エネルギーを与える」ものです。外からの熱伝達ではなく、内部に直接、極めて効率よく熱エネルギーを与えます。

電子レンジが、水分子「Ｈ－Ｏ－Ｈ」を加熱する原理については、こんなサイトを参照ください。
http://www.cml-office.org/atom11archive/water/microwave.html

水分子は、赤外線の振動数だと、水分子「Ｈ－Ｏ－Ｈ」が作る電気双極子の振動（共鳴）によって熱を持ちます。このアニメのイメージです。
http://www.frad.t.u-tokyo.ac.jp/~miyoshi/PhCh2012/slide/0103.html

（注）この図は、「赤外線」が人体を温める原理を示しており、正確には電子レンジの原理ではありませんので、あくまで「イメージ」として見てください。マイクロ波の振動数だと、赤外線の1/100～1/1000なので、このような個々の分子の振動ではなく、「分子群」「分子の集団」の電気的分極による「波立ち」のような振動になるようです。

「卵」は、殻内部の「黄身、白身」の急速な加熱による熱膨張で、殻が爆発します。殻から出して電子レンジにかけても、「黄身」が破裂します。

いずれにせよ、「急激な加熱」が原因です。「ゆで卵」を作る場合にも、極めて急激に加熱したり、沸騰している湯に生卵を放り込めば、殻は割れます。（通常の熱伝達では、電子レンジほど急激に内部だけを加熱することが難しいので、破裂にまでは至らない）

fxq11011 · Answer

そうですね、ボイラーで加熱水蒸気を作るときは、ボイラー内の圧力を上げて、沸点を上げる必要があります。
電子レンジは、水の分子自身が振動発熱するため、圧力をかける必要がありません、それも全部が一斉のため、きわめて短時間で・・・・が重要なポイントです。

fxq11011 · Answer

過熱水蒸気だったかな、水は１００°で沸騰して水蒸気になります、その水蒸気をさらに過熱すると、１００°以上になります。
実際の蒸気機関でも１００°の水蒸気では、パイプを通ってシリンダーへ行くまでに温度がさがり１００°を下回ると水滴、つまり水になってしまいます、したがってボイラーの圧力を高くして１００°を超える過熱水蒸気を使用しています。
鍋の水は、水がある間は加わる熱は水蒸気を作るのにつかわれ、水の温度は上がりません、そして鍋の水に熱が伝わるのは、鍋の金属に触れている水だけですね、マイクロ波の場合は、水の分子１つ１つが一斉に温度が上がります、もちろん水蒸気になっても同じです。

tknakamuri · Answer

お湯で茹でると卵の内部は100度以上にはならない。
電子レンジで加熱すると100度以上になる。

100度以上なら、卵内部の水蒸気の圧力が大きくなります。

fxq11011 · Answer

電子レンジはマイクロ波（非常に周波数の高い電波）が直接水の分子を激しく振動させるため発熱します。
マイクロ波に当たった分子が一斉にです、１００°が沸点だからなんて関係なくです。
結果、卵に含まれる水の分子が一斉に発熱、蒸気になります、火山でも水蒸気爆発なんてありますね、実際に確認したことありませんが、卵に含まれる水分が一斉に１００°以上になると考えると・・・・、そうです火山の水蒸気爆発と似た状況になります。
ゆでるときは、最高でも１００°ですね、卵の殻で囲まれると中の圧力が上昇し、沸点は１００°を少し超えることも考えられます。
沸点は気圧が高いと上がり、低いと下がります、富士山頂上で普通にご飯を焚くと芯のあるご飯になります。
となると、卵の中の水分は水蒸気になりませんね、体積増えません、熱を伝えるだけになります。

yhr2 · Answer

No.2です。説明文に、一部間違いがありました。
　2番目のリンク先の説明で、

「（注）この図は、「赤外線」が人体を温める原理を示しており」

と書きましたが、これは誤りで、正しくは

「（注）この図は、「赤外線」が温室効果ガスである二酸化炭素を温める原理を示しており」

です。CO2 も H2O も、同じ「２原子が1原子を挟む、双極構造」をしており、原理は同じなので、この図を使いました。「赤外線」が「水を多く含む人体の皮膚」を温めるのも、この原理です。

shouga · Answer

お湯で加熱するときは、お湯が熱くくなるに従って卵にその熱が伝わっていきます。
お湯は100℃以上にはらず、卵も100℃以上には加熱されません。
（それでも卵の内圧上昇でヒビが入り白身が漏れたりすることもありますが）

片や、電子レンジの場合は電波を照射し、殻を通り抜けて主に水分子を振動させて温度を上げます。
電波は電子レンジ内をあちこち反射していろんな方向から卵に入りますが、卵内の電波の強さは
ムラがあるので場所によりよく温まらないとか、100℃を越え沸騰したりします。

密閉された内部のどこでも、沸騰が起きれば内圧が上がり破裂につながります。
（卵は外力には結構強いですが、内側からの力には弱かったりします）
容器ごと加熱する際も「密閉しないように」との注意書きがあるのもこういう理由です。

電子レンジにターンテーブルとか羽根があるのは、この電波をいろんな方向に散らして
食品内部へのあたり具合をなるべく平均化するためです。

試した事ないですが、
電子レンジの機能によりますが、弱い電波を長時間出せるようなら
あるいは破裂せずに完成できるかも知れません。

概ね80℃を作れれば全部固められるみたいです。
http://www.fukabe-egg.jp/qa/qa02.html#q2

でも、電子レンジで卵を加熱した直後って、
見た目何ともなくても殻をくとか刺激を与えた途端に破裂する事があるので、
試すにしても要注意です。

TV放送でも、剥いてから食べようと口に近づけたタイミングで破裂した例を見た気がします。

https://www.google.co.jp/?gws_rd=ssl#q=%E3%82%86%E3%81%A7%E5%8D%B5+%E3%83%AC%E3%83%B3%E3%82%B8+%E7%88%86%E7%99%BA

みっさん · Answer

内部の熱膨張が、殻の膨張より早い。
殻は、内部の膨張に耐えきれない。

p-tenshi · Answer

水から卵を茹でるとカラから白身、黄身へと徐々に温度が上昇して中身のタンパク質がかたまっていきますが、電子レンジではカラは温められずいきなり白身、黄身を急激に温めますから爆発します。

なぜ、電子レンジで卵を温めると、割れて飛び散ってしまうのですか？

そうですね、ボイラーで加熱水蒸気を作るときは、ボイラー内の圧力を上げて、沸点を上げる必要があります。

過熱水蒸気だったかな、水は１００°で沸騰して水蒸気になります、その水蒸気をさらに過熱すると、１００°以上になります。

お湯で茹でると卵の内部は100度以上にはならない。

電子レンジはマイクロ波（非常に周波数の高い電波）が直接水の分子を激しく振動させるため発熱します。

No.2です。

お湯で加熱するときは、お湯が熱くくなるに従って卵にその熱が伝わっていきます。

内部の熱膨張が、殻の膨張より早い。

電子レンジは、「温める」というより、「マイクロ波により水分子に運動エネルギーを与える」ものです。

水から卵を茹でるとカラから白身、黄身へと徐々に温度が上昇して中身のタンパク質がかたまっていきますが、電子レンジではカラは温められずいきなり白身、黄身を急激に温めますから爆発します。

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