Un forno é unha construción ou aparello que se pode fechar e conservar calor en altas temperaturas, para assar (ou “cozer”) pan, bolos ou outro tipo de alimento , para secar peixe ou carne (neste caso, en temperaturas máis baixo), ou aínda para “cozer” o unto ou o vidro ou para a transformación de minérios ou metais en alto-fornos de industrias e manufaturas.
Táboa de contido |
As primeiras fôrmas de assar foron desenvolvidas polos exipcios. Un forno en forma de cono, con interior quecido en brasa, facía que masas moles, achatadas, colocadas aderentes ás súas paredes externas atinxisen o punto en que podería ser consumidas (assadas). Aos poucos, o equipamento evolucionou, até tomar características que se aproximan moito do forno que utilizamos actualmente [1].
O forno de pan tradicional é xeralmente unha construción en unto ou ladrillos cunha base lisa onde primeiro se coloca leña que se deixa arder para o quecer; cando o forno xa está á temperatura adecuada, encostam-se as brasas a un canto, límpase ben a superficie e colócase aí o que se quere assar (pan, bolos, pizza, carne ou peixe). Actualmente os fornos indústriais de pan son quecidos a electricidade ou algún combustíbel derivado do petróleo.
O forno doméstico de cozinha pode estar embutido no fogão e ser quecido a leña, carbón, gas ou electricidade, ou pode estar illado da parte do fogão onde se encontran as bocas ou placas para os restantes tipos de confecção de alimentos. Modernamente, o forno doméstico vén equipado cun regulador de temperatura, por veces mesmo un termómetro, iluminação, pode ter un grelhador e mesmo un cronómetro que o desconecta o tempo que o cozinheiro determinar.
Para certas preparacións culinárias, o forno pode ser parcialmente aberto, para deixar saír fumes, vapor ou exceso de calor.
O intercambio térmico no forno débese producir mediante algún dos procedementos estudados pola física como transmisores de calor, empregado illadamente ou en combinación con outros. Do punto de vista termodinâmico, a condução, a convecção e a radiação son os fenómenos polos cales un corpo quente cede parte de súa calor a outro máis frío. Tamén se pode transmitir calor por medio de campos eletromagnéticos, como ocorre nos fornos de indução .
No fluxo térmico que ocorre nun forno, condução é a transmisión de calor entre sólidos e líquidos con superficie de contacto. Esa transmisión é proporcional á diferenza de temperatura entre os dous medios en contacto e á superficie que eles teñen en común. A convecção, á súa vez, é a transmisión de calor entre líquidos e gases en circulación. Se a corrente de ar, gas ou líquido for provocada por un ventilador, unha bomba ou calquera outro mecanismo, dise que a convecção é forzada.
A convecção natural débese a correntes provocadas unicamente pola diferenza de densidades entre fluídos a temperaturas distinguidas. A radiação, finalmente, é a transmisión de calor por ondas eletromagnéticas, xeralmente dentro do espectro do infravermelho, e súa intensidade é proporcional á diferenza das cuartas potencias das temperaturas absolutas entre os corpos radiante e irradiado, segundo a lei física coñecida como lei de Boltzmann .
Independentemente de que a transmisión de calor se realice por esta ou aquela vía, os fornos se clasifican segundo a función que desempeñan. Dada a enorme diferenza de potencia térmica entre os grandes fornos empregados nas transformacións metalúrgicas (altos-fornos) e os pequenos fornos domésticos, son determinante as distinções entre súas especificações térmicas.
En metalurgia poden ser empregados, entre outros, fornos de arco, en que se aproveita a calor producida pola pasaxe dunha corrente eléctrica entre dous eléctrodos; fornos de indução, en que se inducen fortes campos eletromagnéticos; e fornos de cúpula ou integrados por unha cámara quecida externamente, cuxas paredes transmiten ao contido enerxía térmica por medio de radiação.
Os fornos empregados en metalurgia e siderurgia divídense en tres categorías: aqueles en que o material tratado está en contacto directo co combustíbel; aqueles en que ese contacto é indireto; e aqueles en que son os produtos da combustão que entran en contacto coa carga. Neste último grupo enmárcase o forno de reverberação, un dos modelos máis utilizados, en que a calor se transmite pola queima do combustíbel nun espazo situado entre a carga e o teto baixo. Ese tipo de forno aplícase moi á fundição de metais.
O tipo máis común de alto-forno, dispositivo usado para transformar minério de ferro en gusa (ferro fundido que, refinado, se transforma en aceiro), é o forno Siemens-Martin. Seu funcionamento baséase na recuperación de parte da calor dos produtos de combustão que saen pola chaminé, o que permite elevar a temperatura e, en consecuencia, o rendemento. Para iso, os gases, antes de saíren pola chaminé, son mantidos en circulación nunha cámara de paredes refratárias aletadas que absorben a calor a ser aproveitado despois. Cando tales gases pasan para unha segunda cámara, unha masa de ar denominado comburente absorbe a calor emitida.
A industria alimentícia, especialmente a de panificação, emprega fornos de varios tipos, entre os cales se distinguen algúns moito simples, como os que utilizan leña, e outros de grande complexidade, en que se automatiza o proceso de carga e descarga do forno por medio de esteiras rolantes, bandejas giratórias ou transportabades etc.
Entre os fornos domésticos, os máis usuais e económicos se serven de queimadores de gas. Os fornos eléctricos, máis dispendiosos, son útiles para quecemento rápido de alimentos. Modernamente, se popularizaram os fornos de microondas, capaces de quecer ou assar moi rapidamente os alimentos, mesmo conxelados, case sen quentar os recipientes que os conteñen. O funcionamento deses fornos baséase no aproveitamento da enerxía xerada polas ondas eletromagnéticas de frecuencias comprendidas entre un e cen gigahertz.