微波炉

✍ dations ◷ 2025-06-27 20:32:54 #微波炉

微波炉是指利用微波波段的电磁波加热物体（主要是极性分子，例如水）的家用或工业用电器。使用微波来烹饪食物的方法是首先由任职雷神公司的培西·史宾赛想到的，培西·史宾赛过去为公司建造雷达设备的磁电管。一天，他在一个启动的雷达设备上工作时，突然发觉自己放在口袋里的花生巧克力融化了。经培西·史宾赛的思索和研究，发现他的巧克力是被微波所融化，所以认为磁控管也能用来烹饪。1960年代，利顿电子公司设计了一种磁控管，将其应用于微波炉中，但利顿公司并未把微波炉的市场设想为家庭。而日本人佐佐木正治认为这项技术可以用于家用烹调，并说服日本早川公司（即夏普公司的前身）实践他的想法，当然虽然这是一项新科技，实际上以物理学的角度看，电磁波早就在烹饪当中使用了，就是点燃炉火的红外光热能来加热食物，不过微波的加热形式更方便，在1962年人类烹饪革命的微波炉开始大规模生产。如果一些物体（比如液态水）含有电极性分子并且这些分子可自由震荡，那么它们可被微波炉加热。当这些物体被置于微波传播空间中，在微波高频振荡（微波炉常采用2.45 GHz的微波）的电磁场作用下，物体中的电极性分子（尤其是水分子，可强烈地对微波作出响应）的方向会随振荡电场一起振动，一个分子的固有电磁场被改变并影响邻近分子，于是分子的振动便在分子之间传递开去，分子振动就是内能，增加内能就是加热，微波能令物质中的内能增加，也即是能令物质加热。虽然非电极性分子也会因电场产生一些位移极化，但这本身对内能几乎没有贡献。有的食物本身就有自由的电极性分子，因此可以被微波直接加热；其他食物只要与水均匀混合，也可以通过水间接地被微波加热。另外，有说微波加热是分子共振的结果，这是错误的，水分子的共振频率为1THz以上。有些情况下，微波加热可以做到由内而外，即内部温升比表面快。例如内部有较多水分而表面较干，这样内部加热就会比表面快；又例如内部的热容量比表面低，内部温升就比较快。但并不是所有食物被微波加热时都有此情况出现。微波炉只能将其耗用的部分电能转为热能，以一个1100W的微波炉为例，一般只有700W的微波产生，效率为64%。虽然产生微波的效率不高，但因为微波加热不会浪费热能于器皿上，也较小在空气中散失，所以仍有不差的效率。

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