在生活中,我们经常用微波炉加热食物。例如,如果我们在寒冷的天气里想喝热牛奶,很多人会用微波炉加热现有的牛奶,从而使它更温暖,更香。
除了牛奶,微波炉更多的应用可能是加热饭菜。我们可以在各种便利商店里找到微波炉。用微波炉加热买来的食物既方便又快捷。
微波炉有很强的加热功能。它能在短短几十秒甚至几秒内将食物加热到适合我们食用的温度,比用锅煮还快。那么,微波炉是怎么加热食物的呢?
一、微波是什么?
微波是电磁波的一种。它的传播速度和光速一样。当然,它也是沿着直线行进的。此外,微波还具有穿透(如玻璃)、吸收(如水、食物)、反射(如金属)的特性。当它穿过不同的物质时,会表现出不同的特征。
从下图可以看出,微波的波长其实是电磁波中比较大的。它的波长在1mm以上(不足1m),而我们的可见光(红、橙、黄、绿、蓝、紫)的波长在380nm到760nm之间,相差1000多倍,所以微波的波长并不“微”。
这是因为在20世纪初,人们通常使用天线来产生电磁波,而当时产生的无线电波的波长是几米到几十米,所以相比之下,它被称为可以发射毫米级电磁波的微波。
微波应用广泛。除了用于加热,它在雷达、点对点通信和卫星通信中也有重要作用。
二。为什么微波炉可以加热?
事实上,当一种物质接受外界能量输入,比如辐射,其内部原子和分子的能量也会上升,有的表现为动能的增加,有的表现为势能的增加。原子和分子动能的增加,表现为温度的上升。因此,当物质吸收能量时,其温度通常会升高。
根据爱因斯坦对光子能量的定义,即光子的能量与光子的频率成正比,即频率越高,光子能量越大。对于电磁波来说,频率越高意味着其波长越短,所以短波长的电磁波频率越高,即光子能量越高(如紫外线、X射线),而波长较长的电磁波(如微波、无线电波)频率越低,光子能量越低。
此时可能有人会问,既然紫外线的光子能量更高,为什么不用紫外线加热呢?
其中一个重要原因就是紫外线的光子能量太高,导致很多蛋白质分子在接受紫外线时化学键断裂,无法被吸收。这种辐射也叫电离辐射,我们通常用它来杀菌。
三。微波炉的原理是什么?
微波炉之所以能快速加热食物,是因为食物被微波激发后,其内外同时加热,比传统的烹饪方式(由外向内加热)快得多。因为传统的方法还是需要经历一个漫长的分子间传热的过程。
微波炉的腔体是微波谐振腔,就是把微波能变成热能加热食物的空室。为了均匀加热炉腔内的食物,微波炉的炉腔内安装了一种特殊的装置。最初的微波炉在炉腔顶部装有金属风扇,即微波搅拌器,以干扰微波在炉腔内的传播,从而更均匀地加热食物。
现在的微波炉产品大多在炉腔底部装有由微型电机驱动的玻璃转盘。被加热的食物放在转盘上,随转盘一起绕电机轴旋转,使其与烤箱内的高频电磁场相对运动,达到均匀加热烤箱内食物的目的。
微波炉能快速加热食物的另一个原因是功率。普通家用微波炉的输出功率一般在500W-1500W左右。功率越大,输出能量越高,加热速度越快。
四。用微波炉加热需要注意什么?
时间不宜过长,尤其是一些容易受热膨胀的食物。长时间加热一方面可能会造成食物爆炸,另一方面也会破坏食物中的营养成分。
包装好的食品要打开,否则包装袋内的气体受热膨胀,会导致包装袋爆裂,一方面有潜在危险,另一方面也容易弄脏微波炉的内腔;
如果电源不足,炉内光线会显得暗淡。此时如果继续使用,会损坏安全设备,应立即停止使用。
微波炉使用后要注意清洁,尤其是门的缝隙处,避免因炉门关闭不彻底而导致辐射泄漏。
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