原文標(biāo)題：《水和冰一起進(jìn)微波爐會怎樣？你不能最后一個知道》

撰文 | 七君

水和冰一起放到微波爐里加熱 3 分鐘，水已經(jīng)冒煙的情況下，冰塊會化掉嗎？

事實上并不會。

不信，看一下這個視頻 ——

這個博主把一杯水和一杯冰放到微波爐里同時加熱 3 分鐘，結(jié)果水已經(jīng)開始汽化了，冰還是冰。

這個視頻突破了許多人的常識，在網(wǎng)上爆火，得到了千萬次播放。

這是咋回事呢？不會是倒放吧？

其實，這水是真的水，冰也是真的冰，短視頻也是真的火。那么微波爐咋不能融化冰呢？微波爐不是有化冰檔嗎？

今天我們就來解答這個隱秘的常識。

事情要從微波爐的原理說起。

微波爐和烤箱不一樣，并不直接傳導(dǎo)熱量加熱食物，微波加熱靠的是的食物里的極性分子，因為極性分子能“吃”微波。

具體來說，微波是一種電磁波，變化的電磁波在微波爐里能“畫”出磁感線，這個我們在中學(xué)學(xué)過。

而極性分子一端帶正電，一端帶負(fù)電，它們就像磁鐵，總是想著和磁感線對齊。不過，在微波爐里它們總是來不及。

因為微波爐里的磁場可以每秒變化數(shù)百萬次。想象一下，教官如果讓軍訓(xùn)的同學(xué)們每秒向前再向后轉(zhuǎn)百萬次會怎樣？學(xué)員之間估計會撞個頭破血流吧。極性分子也是這樣，不過它們不流血，而是越撞越熱。這個利用變化的電磁場引發(fā)粒子互撞生熱的物理現(xiàn)象叫做介電加熱（dielectric heating）。

那么，這么愛折騰的極性分子從哪里找呢？

其實它們無處不在，水分子就是一種極性分子，脂肪、蛋白質(zhì)、糖分子也能在微波爐里瞎轉(zhuǎn)。

所以問題來了，冰不是由水分子構(gòu)成的嗎？微波為什么對冰沒有作用呢？

其實，這個問題早在 90 年代就有人注意到了。1995 年，弗吉尼亞大學(xué)物理系對此的解釋是，液態(tài)水中的水分子可以自由移動，因此可以在變化的電磁場中瘋轉(zhuǎn)。

但是冰比較克制，因為冰是是水分子相互“鎖定”形成的晶體，它里面的水分子沒有辦法愉快旋轉(zhuǎn)，因此在同等條件下無法產(chǎn)生自由水分子那樣的熱量。

要讓冰被微波化掉，只能靠冰表面一些游離的水分子，它們在吸收了微波后可以產(chǎn)熱。而當(dāng)這些分子變得活躍后，它們就更自由，可以產(chǎn)生更多的熱量，然后把熱量傳遞給內(nèi)部的冰晶，讓冰逐漸融化。這就是為什么微波爐做不到快速解凍。

除了水和冰的差別，微波爐很難融解冰塊其實還牽涉到微波爐的其他一些缺陷。

首先，因為微波也是電磁波，它們會相互干涉，使得一些地方增強(qiáng)，一些地方減弱，也就是會出現(xiàn)相長干涉和相消干涉，這就會導(dǎo)致食物受熱不均。

美國農(nóng)業(yè)部食品安全檢驗局（FSIS）強(qiáng)調(diào)，微波爐加熱并不均勻，食物會有“冷點”（cold spots）；這些部位因為沒有充分受熱，細(xì)菌可能沒有被殺死，可能會造成食物中毒。

當(dāng)然廠家也知道微波爐有這個問題，為了避免微波相消的冷點（波節(jié)）無法加熱食物，微波爐一般都自帶轉(zhuǎn)盤。

微波爐的第二大缺陷就是微波的穿透力很差，食物內(nèi)部其實不會被直接加熱。

美國農(nóng)業(yè)部食品安全檢驗局（FSIS）解釋道，微波并沒有很強(qiáng)的穿透力，只能深入食物表層以下 2-4 厘米，食物內(nèi)部的加熱是靠熱傳導(dǎo)實現(xiàn)的。

綜合上述，這就是為什么文章開頭的冰融不了。當(dāng)然，這也是為什么冰凍食物用微波爐加熱后，一些部分還是冰的，但是一些原本就有水的地方卻燙得要死。所以在用微波爐做菜，特別是用大塊的生肉做菜的時候，一定要切小塊，并且反復(fù)翻動。

你可能會問，既然微波爐并不擅長融冰，那么那種帶“解凍”檔的微波爐是什么原理呢？

其實，微波爐解凍檔的工作原理就是開開停停，靠犧牲時間，讓食物化出一部分液態(tài)水后，再加熱。

等下，微波爐為什么不用低檔的微波火力加熱呢？

這又是一個隱藏很深的冷知識了：傳統(tǒng)的微波爐只有兩檔 —— 開和關(guān)，所謂的不同火力大小是通過占空比（Duty Ratio）實現(xiàn)的，簡單來說就是開一會兒關(guān)一會兒。

比如 50% 的火力指的是開一半時間，關(guān)一半時間，而不是以一半的功率開著。當(dāng)然現(xiàn)在出現(xiàn)了一些變頻微波爐，可以不靠占空比，而直接拉低功率，就像烤箱那樣。

最后要提醒大家的是，除了冰，一些食物也不適合進(jìn)微波爐。

火遍全網(wǎng)的生葡萄不能進(jìn)微波爐現(xiàn)象就不用說了，它會在微波爐里產(chǎn)生產(chǎn)電弧（arcing），也就是使氣體擊穿成為等離子體。葡萄加微波，閃電下火鍋。

但是另外兩道冷門食材也很生猛。

生胡蘿卜在微波爐里也會火光加閃電，不過背后的原理還沒有被理解透。美國農(nóng)業(yè)部食品安全檢驗局（FSIS）介紹，這可能是胡蘿卜種植土壤中的金屬所致。此外，熱狗在微波爐里也會發(fā)生電弧，這可能是因為熱狗里加的某些鹽和添加劑。

把胡蘿卜、熱狗和葡萄一起放到微波爐里就更不可取了哈。懂行的知道你在閃電開會，不知道的還以為你拿微波爐煉丹呢。

水已經(jīng)很生“汽”了，但冰卻不為所“動”。

封面來源：wikimedia

參考資料：

• https://docs.qq.com/doc/DVE9mdFlSWE9aZEJy

本文來自微信公眾號：把科學(xué)帶回家 （ID：steamforkids），作者：萬物

總結(jié)

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