微波炉

✍ dations ◷ 2025-04-03 10:55:29 #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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