其实,这水是真的水,冰也是真的冰,短视频也是真的火。那么微波炉咋不能融化冰呢?微波炉不是有化冰档吗?
微波炉和烤箱不一样,并不直接传导热量加热食物,微波加热靠的是的食物里的极性分子,因为极性分子能“吃”微波。
而极性分子一端带正电,一端带负电,它们就像磁铁,总是想着和磁感线对齐。不过,在微波炉里它们总是来不及。
因为微波炉里的磁场可以每秒变化数百万次。想象一下,教官如果让军训的同学们每秒向前再向后转百万次会怎样?学员之间估计会撞个头破血流吧。
极性分子也是这样,不过它们不流血,而是越撞越热。这个利用变化的电磁场引发粒子互撞生热的物理现象叫做介电加热(dielectric heating)。
其实,这个问题早在 90 年代就有人注意到了。1995 年,弗吉尼亚大学物理系对此的解释是,液态水中的水分子可以自由移动,因此可以在变化的电磁场中疯转。
但是冰比较克制,因为冰是水分子相互“锁定”形成的晶体,它里面的水分子没有办法愉快旋转,因此在同等条件下无法产生自由水分子那样的热量。
要让冰被微波化掉,只能靠冰表面一些游离的水分子,它们在吸收了微波后可以产热。而当这些分子变得活跃后,它们就更自由,可以产生更多的热量,然后把热量传递给内部的冰晶,让冰逐渐融化。这就是为什么微波炉做不到快速解冻。
首先,因为微波也是电磁波,它们会相互干涉,使得一些地方增强,一些地方减弱,也就是会出现相长干涉和相消干涉,这就会导致食物受热不均。
美国农业部食品安全检验局(FSIS)强调,微波炉加热并不均匀,食物会有“冷点”(cold spots);这些部位因为没有充分受热,细菌可能没有被杀死,可能会造成食物中毒。
当然厂家也知道微波炉有这个问题,为了避免微波相消的冷点(波节)无法加热食物,微波炉一般都自带转盘,或者加入隐藏的“搅波器”,让旋转的金属扇叶将微波反射到各个角度。
美国农业部食品安全检验局(FSIS)解释道,微波并没有很强的穿透力,只能深入食物表层以下2~4厘米,食物内部的加热是靠热传导实现的。
综合上述,这就是为什么文章开头的冰融不了。当然,这也是为什么冰冻食物用微波炉加热后,一些部分还是冰的,但是一些原本就有水的地方却烫得要死。所以在用微波炉做菜,特别是用大块的生肉做菜的时候,一定要切小块,并且反复翻动。
这又是一个隐藏很深的冷知识了:传统的微波炉只有两档——开和关,所谓的不同火力大小是通过占空比(Duty Ratio)实现的,简单来说就是开一会儿关一会儿。
比如 50%的火力指的是开一半时间,关一半时间,而不是以一半的功率开着。当然现在出现了一些变频微波炉,可以不靠占空比,而直接拉低功率,就像烤箱那样。
火遍全网的生葡萄不能进微波炉现象就不用说了,它会在微波炉里产生产电弧(arcing),也就是使气体击穿成为等离子体。葡萄加微波,闪电下火锅。
生胡萝卜在微波炉里也会火光加闪电,不过背后的原理还没有被理解透。美国农业部食品安全检验局(FSIS)介绍,这可能是胡萝卜种植土壤中的金属所致。此外,热狗在微波炉里也会发生电弧,这可能是因为热狗里加的某些盐和添加剂。
把胡萝卜、热狗和葡萄一起放到微波炉里就更不可取了哈。懂行的知道你在闪电开会,不知道的还以为你拿微波炉炼丹呢。