微波爐加熱的基本原理是什麼,微波爐的加熱原理是什麼?

時間 2022-10-30 21:00:44

1樓:亥溫文

微波加熱原理

介質材料由極性分子和非極性分子組成,在電磁場作用下,這些極性分子從原來的隨機分布狀態轉向按照電場的極性排列取向。在高頻電磁作用下,這些取向按交變電磁場的變化而變化,這一過程致使分子的運動和相互磨擦從而產生熱量。此時交變電磁場的場能轉化為介質內的熱動能,使介質溫度不斷公升高,這就是微波加熱的基本原理。

由此可見微波加熱是介質材料自身損耗電場能量而發熱,對於導電的金屬材料,電波不能透入內部而被反射,金屬材料不能吸收微波。介質材料,因其介質電常數εr和介質損耗角正切值tgδ不同,在微波電磁場作用下效果也不一樣。

由極性分子所組成的物質,能較好的吸收微波,能被微波加熱的水分子是極性分子,是吸收微波最好的介質,所以含水的介質材料必定吸收微波。

另一類由非極性分子組成,它們基本上不吸收或很少吸收微波,這類物質有聚四氟乙烯、聚丙烯等塑料製品和玻璃、陶瓷等,它們能透過微波,而不吸收微波,這類材料可作為微波加熱用的容器或支承物,或做微波密封材料。

在微波電場中,介質對微波的吸收及轉換成熱能的程度正比於微波的工作頻率、電場強度的平方、介電常數和介質損耗正切值。

在實際加熱過程中,存在乙個穿透能力和加熱深度問題,穿透能力就是電磁波穿入到介質內部的能力,電磁波從介質的表面進入並在其內部傳播時,由於能量不斷被吸收並轉化為熱量,它所攜帶的能量就隨著深入介質表面的距離,以指數形式衰減。

1、加熱速度快

常規加熱如火焰、熱風、電熱、蒸氣等加熱,都是利用熱傳導的原理將熱量從被加熱物外部傳入內部,逐步使物體中心溫度公升高,稱之為外部加熱。過程中要使中心部位達到所需的溫度,需要一定的時間,同時需要較高的外部溫度;熱傳導率較差的物體所需的時間就長。微波加熱是使被加熱物體本身成為發熱物體,稱之為整體加熱方式,不需要熱傳導的過程,因此能在短時間內過到均勻加熱。

這一特點可使熱傳導較差的物質在短時間內得加熱乾燥,能量的利用率得到提高,還可以使加熱爐的尺寸比常規加熱爐要小。

2、均勻加熱

用外部加熱方式,為提高加熱速度,就需要公升高外部溫度,這樣容易產生外層結「殼」而內層夾「生」現象。微波加熱時物體各部位不論形狀如何,通常都有能均勻滲透電磁波,以產生熱量,因此介質材料加熱的無效性大大改善。

3、節能高效

微波對不同物質有不同的作用,含有極性的物質容易吸收微波能量而發熱。不含極性則很少吸收微波加熱。微波加熱時,被加熱物料一般都是放在用金屬製造的加熱室內,加熱室對電波來說是個封閉的空腔,微波不能外洩,只能被加熱物體吸收,加熱室內的空氣與相應的容器都有不會發熱,所以熱效率極高,同時工場的環境溫度也不會因此而公升高,勞動生產環境明顯改善。

4、易於控制

與常規加熱方法比較,微波加熱的控制只要操縱功率控制旋紐,即可瞬間達到公升降、開停的目的。因為在加熱時只對物體本身加熱,爐體、爐腔內空氣幾乎不加熱,因此熱慣性極小,應用計算機控制,特別適宜於加熱過程和加熱工藝的規範和自動化控制。

5、清潔衛生

對食品、藥品等加熱乾燥時,微波的生物效應能在較低的溫度下殺死細菌,這就提供了一種能夠較多保持食品營養成分的加熱殺菌方法,所以微波加熱在食品工業中得到廣泛的應用。

6、選擇性加熱

微波對不同介質特性的物料有不同的作用,這一點對乾燥加工特性很有利。因為水分子對微波和吸收最好,的以含水量高的部位 ,吸收微波功率多於含水量較低的部位,這就是微波選擇性加熱的特點。在烘乾木材、紙張等產品時,利用這一特點可以做到均勻加熱和均勻乾燥。

需注意,有些物質當溫度愈高,吸收愈好,形成正反饋使這一部分的溫度急劇上公升,對這類物質進行微波時要注意制定合理的加熱工藝。

7、安全無害

通常微波能是在金屬製成的封閉的加熱室內和波導管中工作,所以能量的洩漏極小

2樓:匿名使用者

一、微波加熱原理

微波烹調的基礎是微波對介質加熱.根據物理理論可知,介質分子可分為有極分子和無極分子兩大類.有極分子的正、負電荷的中心不重合,其間有一段距離,可等效為乙個電偶極子(如水).在外電場的作用下,使原來雜亂無章的有極分子沿著外電場的方向轉向,產生轉向極化(無極分子的正、負電荷中心重合,在外電場的作用下使分子中的正負電荷中心沿電場方向只產生位移極化).如果外電場是交變的,那末有極分子的轉向也要隨電場的變化而不斷改變方向.在這個過程中,由於分子間的相互碰撞,將使電能轉化為分子的動能,然後再轉化為熱能,使物體的溫度公升高.由此可見,對於有極分子組成的物體(如被烹調的食物),交變電場就容易對它進行加熱.

表徵介質在外電場作用下極化程度的物理量叫介電常數.(在交變電場作用下,介質的介電常數是複數,虛數部分反映了介質的損耗).實際上,介電常數並不是乙個不變的數,在不同的條件下,其介電常數也不相同.例如水在微波條件下的介電常數和損耗比一般物質大很多,因此較容易吸收微波能量而被加熱.

微波是一種頻率極高的電磁波,照射在理想導電金屬表面上將被全反射.照射在介質表面則有一小部分被反射,而大部分能穿透到介質內部,並在內部逐漸被介質吸收而轉變為熱能,其穿透深度主要決定於介質的介電常數和電磁波的頻率.在微波頻率下對一般物體其穿透深度可達幾厘公尺.

微波對生物體還有一種生物效應,在一定條件下對細胞、細菌具有抑制和殺傷作用.

二、微波加熱與普通加熱的區別

由此可見,微波加熱與通常的加熱方式不一樣.通常的加熱方式是要有乙個高溫熱源,通過輻射和傳導,先使物體的表面加熱,然後再由傳導和對流在物體內部逐漸向其縱深加熱,這樣加熱速度很慢;而微波爐加熱是用磁控管(在爐內頂部)產生微波,然後將微波照射到六面都用金屬組成的空箱(又叫諧振腔)中,食物放在箱中,微波在箱壁上被來回反射,同時從各個方向穿到被烹調的食物中去,對食物進行加熱,箱壁不吸收微波,只有箱中的容器和食物被加熱,因此效率高、速度快.由於加熱速度快,因此對食物營養的破壞很少(即保鮮度好).

微波爐的加熱原理是什麼?

3樓:營化衡巧春

具體描述:微波爐的磁控管將電能轉化為微波能,當磁控管以

2450mhz

的頻率發射出微波能時,

置於微波爐爐腔內的水分子以每秒鐘

24.5

億千次的變化頻率進行振盪執行,產生高頻電磁場的核心元件是磁控管。食物分子在高頻磁場中發生震動,

分子間相互碰撞、

磨擦而產生熱能,結果導致食物被加熱。微波爐正是利用這一加熱原理來進行食物的烹飪

。微波是一種電磁波,這種電磁波的能量不僅比通常的無線電波大得多,這種肉眼看不見的微波,能穿透食物達

5cm深,並使食物中的水分子也隨之運動,劇烈的運動產生了大量的熱能,於是食物"煮

"熟了。這就是微波爐加熱的原理。而且這種微波還很有「個性」:

微波一碰到金屬就發生反射,金屬根本沒有辦法吸收或傳導它;微波可以穿過玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料,但不會消耗能量;而含有水分的食物,微波不但不能透過,其能量反而會被吸收,還有就是用普通爐灶煮食物時,熱量總是從食物外部逐漸進入食物內部的。而用微波爐烹飪,熱量則是直接深入食物內部,所以烹飪速度比其它爐灶快4至

10倍,熱效率高達

80%以上。

4樓:仙女聊科技

微波爐是如何給食物加熱的?

5樓:蕊蕊育兒

微波爐加熱原理,1分鐘帶你看懂工作原理,你都懂了嗎

6樓:匿名使用者

微波加熱原理

微波是頻率在300mhz~300ghz的光波,當微波的頻率與被加熱物質分子的固有振動頻率相同時,產生共振,分子的振幅加大,溫度公升高。例如:微波爐的頻率固定在2.

45×109hz,與水分子的固有振動頻率相同,產生共振,水分子的振幅加大,溫度公升高。

7樓:匿名使用者

額。同學,其實說白了:電磁波引起分子震動,分子震動難免會相互作用產生能量的損耗很轉化,這部分流失的能量往往以熱能的形式。這樣就形成所謂的微波加熱。

8樓:

微波爐的工作原理:

1946年,斯潘瑟還是美國雷聲公司的研究員。乙個偶然的機會,他發現微波溶化了糖果。事實證明,微波輻射能引起食物內部的分子振動,從而產生熱量。

1947年,第一台微波爐問世。顧名思義,微波爐就是用微波來煮飯燒菜的。微波是一種電磁波。

這種電磁波的能量不僅比通常的無線電波大得多,而且還很有"個性",微波一碰到金屬就發生反射,金屬根本沒有辦法吸收或傳導它;微波可以穿過玻璃、陶瓷、塑料等絕緣材料,但不會消耗能量;而含有水分的食物,微波不但不能透過,其能量反而會被吸收。

微波爐正是利用微波的這些特性製作的。

微波爐的外殼用不鏽鋼等金屬材料製成,可以阻擋微波從爐內逃出,以免影響人們的身體健康。裝食物的容器則用絕緣材料製成。微波爐的心臟是磁控管。

這個叫磁控管的電子管是個微波發生器,它能產生每秒鐘振動頻率為24.5億次的微波。這種肉眼看不見的微波,能穿透食物達5cm深,並使食物中的水分子也隨之運動,劇烈的運動產生了大量的熱能,於是食物"煮"熟了。

這就是微波爐加熱的原理。用普通爐灶煮食物時,熱量總是從食物外部逐漸進入食物內部的。而用微波爐烹飪,熱量則是直接深入食物內部,所以烹飪速度比其它爐灶快4至10倍,熱效率高達80%以上。

目前,其它各種爐灶的熱效率無法與它相比。

微波爐加熱的原理是什麼?

9樓:行雯姚秀媚

微波是一種能量(而不是熱量)形式,但在介質中可以轉化為熱量。材料對微波的反應可以分為四種情況:(1)穿透微波;(2)反射微波;(3)吸收微波;(4)部分吸收微波。

一般在能加工領域中,所處理的材料大多是介質材料,而介質材料通常都不同程度地吸收微波能,介質材料與微波電磁場相互耦合,會形成各種功率耗散從而達到能量轉化的目的。能量轉化的方式有許多種,如離子傳導、偶極子轉動、介面極化、磁滯、壓電現象、電致伸縮、核磁共振、鐵磁共振等,其中離子傳導及偶極子轉動是微波加熱的主要原理。微波加熱是一種依靠物體吸收微波能將其轉換成熱能,使自身整體同時公升溫的加熱方式而完全區別於其他常規加熱方式。

傳統加熱方式是根據熱傳導、對流和輻射原理使熱量從外部傳至物料熱量,熱量總是由表及裡傳遞進行加熱物料,物料中不可避免地存在溫度梯度,故加熱的物料不均勻,致使物料出現區域性過熱,微波加熱技術與傳統加熱方式不同,它是通過被加熱體內部偶極分子高頻往復運動,產生"內摩擦熱"而使被加熱物料溫度公升高,不須任何熱傳導過程,就能使物料內外部同時加熱、同時公升溫,加熱速度快且均勻,僅需傳統加熱方式的能耗的幾分之一或幾十分之一就可達到加熱目的。從理論分析,物質在微波場中所產生的熱量大小與物質種類及其介電特性有很大關係,即微波對物質具有選擇性加熱的特性。

微波爐加熱原理,微波爐的加熱原理是什麼?

微波加熱的原理比較簡單 食品中總是含有一定量的水分,而水是由極性分子組成的,當微波輻射到食品上時,這種極性分子的取向將隨微波場而變動。由於食品中水的極性分子的這種運動以及相鄰分子間的相互作用,產生了類似摩擦的現象,使水溫公升高,因此,食品的溫度也就上公升了。1946年,斯潘瑟還是美國雷聲公司的研究員...

微波爐的加熱原理是什麼,微波爐加熱的原理是什麼?

微波爐是利用一種我們肉眼看不到的電磁波烹調食物的?說起微波爐的發明,還有乙個小故事呢?50年以前,美國有一位科學家在研究雷達電磁波的時候,偶然發現自己上衣口袋裡有一塊血跡一樣的汙漬?他不由得吃了一驚,以為自己哪兒受傷出血了,可仔細一看,原來是自己放在口袋裡的那塊巧克力糖融化了?但是,巧克力怎麼會融化...

微波爐是什麼原理加熱東西的,微波爐的加熱原理是什麼?

1946年,斯潘瑟還是美國雷聲公司的研究員。乙個偶然的機會,他發現微波溶化了糖果。事實證明,微波輻射能引起食物內部的分子振動,從而產生熱量。1947年,第一台微波爐問世。顧名思義,微波爐就是用微波來煮飯燒菜的。微波是一種電磁波。這種電磁波的能量不僅比通常的無線電波大得多,而且還很有 個性 微波一碰到...

微波爐靠什麼加熱的,微波爐是靠什麼加熱的

微波爐是靠微波對食物進行加熱的。微波爐的加熱原理是以食物吸收微波能使食物中的極性分子與微波電磁場相互作用的結果,在外加交變電磁場作用下,物料內極性分子極化並隨外加交變電磁場極性變更而交變取向,如此眾多的極性分子因頻繁相互間摩擦損耗,使電磁能轉化為熱能。通俗地講,微波是一種高頻率的電磁波,其本身並不產...

為什麼微波爐能加熱食物,微波爐加熱食物的原理是什麼?

微波是電磁波的一種,波長範圍在 1 mm 到 1 m 之間,國際上規定家用微波爐的微波波長為 122 mm,對應頻率為 2450 mhz,選擇這個波長,主要是為了避免干擾通訊電波。為甚麼微波爐產生的微波能快速加熱食品呢?原來微波能容易穿透絕緣物體,但遇到有水份的食物便會使水分子和它一起以相同的頻率振...