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微波加热与普通加热的区别

科普小知识2022-07-10 16:08:42
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在微波炉里用微波炉烹饪食物现在很流行。由于微波烹饪具有加热速度快、节能、不污染环境、保鲜效果好等优点,因此在我国得到了广泛的应用。

一、微波加热原理

微波烹饪的基础是用微波加热介质。根据物理理论,介质分子可以分为极性分子和非极性分子。极性分子的正负电荷中心不重合,它们之间的距离相当于一个电偶极子(如水)。在外电场的作用下,原本杂乱无章的极性分子沿着外电场的方向转动,导致极化(非极性分子的正负电荷中心重合)。在外部电场的作用下,分子中的正负电荷中心只会沿电场方向产生位移极化。如果外部电场是交变的,极性分子的方向也会随着电场的变化而变化。在这个过程中,由于分子之间的相互碰撞,电能将转化为分子的动能,然后转化为热能,导致物体的温度上升。因此,交变电场很容易加热由极性分子组成的物体(如熟食)。

表征介质在外部电场作用下极化程度的物理量称为介电常数。(在交变电场的作用下,介质的介电常数是一个复数,虚数部分反映了介质的损耗)。事实上,介电常数不是一个常数,它的介电常数在不同的条件下也是不同的。例如,在微波条件下,水的介电常数和损耗比普通物质大得多,因此更容易吸收微波能量并被加热。

微波是一种频率极高的电磁波,当它照射在理想的导电金属表面时会被全反射。它的一小部分在照射到介质表面时会被反射,大部分会渗透到介质中,逐渐被介质吸收并转化为热能。它的穿透深度主要由介质的介电常数和电磁波的频率决定。在微波频率下,普通物体的穿透深度可达几厘米。

微波对生物体也有生物效应,在一定条件下可以抑制和杀死细胞和细菌。

第二,微波加热和普通加热的区别

可以看出,微波加热不同于通常的加热方法。通常的加热方法是使用高温热源,首先通过辐射和传导加热物体表面,然后通过传导和对流逐渐加热物体内部深处,因此加热速度非常慢。然而,微波炉加热使用磁控管(在炉子的顶部)产生微波,然后将微波辐射到一个空盒子(也称为谐振腔)中,该盒子由六个侧面的金属组成。食物放在盒子里,微波在盒子的壁上来回反射,同时从四面八方渗透到熟食中,加热食物。盒子的壁不吸收微波,只加热盒子中的容器和食物,因此效率和速度都很高。由于加热速度快,对食物营养的损害小(即新鲜度好)。