水和冰一起進微波爐會怎樣？你不能最後一個知道_風聞

撰文 | 七君

水和冰一起放到微波爐里加熱3分鐘，水已經冒煙的情況下，冰塊會化掉嗎？

事實上並不會。

不信，看一下這個視頻——

（圖片來源：水印）

這個博主把一杯水和一杯冰放到微波爐裏同時加熱3分鐘，結果水已經開始汽化了，冰還是冰。

這個視頻突破了許多人的常識，在網上爆火，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。那麼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。

（圖片來源：wikimedia）

事情要從微波爐的原理説起。

**微波爐和烤箱不一樣，並不直接傳導熱量加熱食物，**微波加熱靠的是的食物裏的極性分子，因為極性分子能“吃”微波。

具體來説，微波是一種電磁波，變化的電磁波在微波爐裏能“畫”出磁感線，這個我們在中學學過。

而極性分子一端帶正電，一端帶負電，它們就像磁鐵，總是想着和磁感線對齊。不過，在微波爐裏它們總是來不及。

介電加熱（圖片來源：水印）

因為微波爐裏的磁場可以每秒變化數百萬次。想象一下，教官如果讓軍訓的同學們每秒向前再向後轉百萬次會怎樣？學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粒子互撞生熱的物理現象叫做介電加熱（dielectric heating）。

那麼，這麼愛折騰的極性分子從哪裏找呢？

其實它們無處不在，水分子就是一種極性分子，脂肪、蛋白質、糖分子也能在微波爐裏瞎轉。

變化電場中的水分子（圖片來源：radio frequency co）

所以問題來了，冰不是由水分子構成的嗎？微波為什麼對冰沒有作用呢？

其實，這個問題早在90年代就有人注意到了。1995年，弗吉尼亞大學物理系對此的解釋是，液態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。

但是冰比較剋制，因為冰是是水分子相互“鎖定”形成的晶體，它裏面的水分子沒有辦法愉快旋轉，因此在同等條件下無法產生自由水分子那樣的熱量。

水（左）和冰（右）的水分子差別（圖片來源：wikimedia）

要讓冰被微波化掉，只能靠冰表面一些遊離的水分子，它們在吸收了微波後可以產熱。而當這些分子變得活躍後，它們就更自由，可以產生更多的熱量，然後把熱量傳遞給內部的冰晶，讓冰逐漸融化。這就是為什麼微波爐做不到快速解凍。

博主把染色冰水滴入冰塊後，放到微波爐里加熱，很明顯水加熱帶動冰融化，而不是反過來（圖片來源：Greg Blonder/youtube）

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，一些地方減弱，也就是會出現相長干涉和相消干涉，這就會導致食物受熱不均。

美國農業部食品安全檢驗局（FSIS）強調，微波爐加熱並不均勻，食物會有“冷點”（cold spots）；這些部位因為沒有充分受熱，細菌可能沒有被殺死，可能會造成食物中毒。

微波爐加熱的食物有冷點（紫色）（圖片來源：campdenbri.co.uk/blogs/solid-state-microwaves.php）

當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）無法加熱食物，微波爐一般都自帶轉盤。

在微波爐里加熱25秒後，不旋轉（左）和旋轉（中）的差別，紫色區温度低（圖片來源：genuine ideas）

微波爐的第二大缺陷就是微波的穿透力很差，食物內部其實不會被直接加熱。

美國農業部食品安全檢驗局（FSIS）解釋道，微波並沒有很強的穿透力，只能深入食物表層以下2-4釐米，食物內部的加熱是靠熱傳導實現的。

綜合上述，這就是為什麼文章開頭的冰融不了。當然，這也是為什麼冰凍食物用微波爐加熱後，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，並且反覆翻動。

（圖片來源：wikimedia）

你可能會問，既然微波爐並不擅長融冰，那麼那種帶“解凍”檔的微波爐是什麼原理呢？

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水後，再加熱。

等下，微波爐為什麼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：傳統的微波爐只有兩檔——開和關，所謂的不同火力大小是通過佔空比（Duty Ratio）實現的，簡單來説就是開一會兒關一會兒。

傳統微波爐的火力調控原理靠的是佔空比：開開關關（圖片來源：panasonic.hk）

比如50%的火力指的是開一半時間，關一半時間，而不是以一半的功率開着。當然現在出現了一些變頻微波爐，可以不靠佔空比，而直接拉低功率，就像烤箱那樣。

最後要提醒大家的是，除了冰，一些食物也不適合進微波爐。

生葡萄在微波爐裏產生電弧（圖片來源：wired）

**火遍全網的生葡萄不能進微波爐現象就不用説了，**它會在微波爐裏產生產電弧（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。

胡蘿蔔在微波爐裏產生電弧（圖片來源：Stefonivich/youtube）

但是另外兩道冷門食材也很生猛。

生胡蘿蔔在微波爐裏也會火光加閃電，不過背後的原理還沒有被理解透。美國農業部食品安全檢驗局（FSIS）介紹，**這可能是胡蘿蔔種植土壤中的金屬所致。**此外，熱狗在微波爐裏也會發生電弧，這可能是因為熱狗里加的某些鹽和添加劑。

把胡蘿蔔、熱狗和葡萄一起放到微波爐裏就更不可取了哈。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。

水已經很生“汽”了，但冰卻不為所“動”。

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封面來源：wikimedia

參考資料：

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