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微波爐加熱食物原理

圖文 更新时间:2024-07-25 01:12:30

摘要:小小的微波爐中,我們也并沒有發現它内部有什麼發熱裝置,甚至無需接觸内部面闆,那麼它是如何“隔空”讓食物變熱的呢?這裡我們就來了解一下微波爐的加熱原理。

微波爐是我們生活中常用的一種電器,加熱速度非常快,少量的食物甚至能夠在幾十秒鐘之内就加熱至高溫,使用起來非常快捷、方便。在這小小的微波爐中,我們也并沒有發現它内部有什麼發熱裝置,甚至無需接觸内部面闆,那麼它是如何“隔空”讓食物變熱的呢?這裡我們就來了解一下微波爐的加熱原理。

微波爐加熱食物原理(微波爐是如何加熱食物的)1

我們常見的用火将物體燒熱、用電飯煲煮飯都是利用的熱傳導的方式,但熱傳導加熱通常會比較慢,這是因為:原子運動是要從外到裡逐漸傳遞,這個過程需要一定的時間,因為這與物體的導熱性有很大的關系,同時與兩物體的溫差有關,溫差越大,傳遞速度越快,因此需要一個高溫熱源,而利用高溫熱源熱量又會快速向周圍耗散,所以效率不高。

而微波爐的原理則與傳統的這種加熱方式完全不同,它是利用快速變化的電場來直接影響食物内部的原子運動,從而對食物進行加熱。這個電場會作用于食物内部的極性分子,極性分子在變化電場的作用下會劇烈運動。

微波爐加熱食物原理(微波爐是如何加熱食物的)2

微波微波爐在加熱食物時,會發射大量的微波。微波是一種特殊的“光”,和可見光一樣是一種電磁波。因為它發射的電磁波長較短,因此稱為微波。微波由于波長較短,頻率就會很大,微波爐所發射的微波頻率約為2.5GHz。但因為微波的波長超過人眼的感受範圍,所以,它在我們眼前“隐身”了。

電磁波實際上是由同向且互相垂直的電場與磁場在空間中衍生發射的震蕩粒子波,是以波動的形式傳播的電磁場,在傳播過程中不斷發生電場與磁場的變換,放在微波爐的食物,一般都含有水分。水分子是極性分子,一頭帶正電,一頭帶負電。而加熱食物就是利用這不斷變化的電場影響食物内部的極性水分子,那麼什麼是極性分子呢?

微波爐加熱食物原理(微波爐是如何加熱食物的)3

極性水分子分子是由多個原子構成的,這些原子依靠化學鍵結合在一起,水分子則是由一個氧原子和兩個氫原子通過共價鍵結合。原子是由原子核和核外電子組成的,原子核帶正電,電子帶負電。原子核的每一層電子都有一個最穩定的結構,當多個原子處于不穩定結構時,就可以通過共用電子對來形成更穩定的結構。水分子中的氫原子和氧原子就是這麼結合的。水分子通常是雜亂無章地分布着。當水分子遇上電場,它會調整方向。帶正電那頭與電場方向一緻,帶負電的那頭則與電場方向相反。一旦電場轉動起來,會帶着水分子一起振蕩。電場轉動起來,就會形成電磁波,而電磁波攜帶着能量。

微波爐加熱食物原理(微波爐是如何加熱食物的)4

由于微波電場的轉動頻率恰好與水分子本征頻率一緻,水分子的轉動始終會被轉動的電場加速,從而不斷獲得能量,這就是通常所說的“共振”現象。“共振”過程中,水分子振蕩得越來越劇烈,能量越來越高,水溫也就升高了。食物中的很多分子是和水分子相似的“極性分子”,同樣也被微波加熱了,從而加熱了食物。

以上就是關于微波爐加熱食物的科學原理,簡單總結一下,就是微波爐首先會發射出能量密度較大的微波,微波産生的變化電場會作用于食物中的極性水分子,引起水分子的劇烈振蕩,而熱的本質就是原子的快速運動,于是食物就被加熱了。

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