对“微波炉加热水会爆炸”粗浅探讨
因为这几天一直处于从广东到上海的迁移状态，今天才注意到最近网上的这则关于微波炉的传言：
我的一个朋友将一杯水放在微波炉加热到沸腾的程度，他将水拿出来，在把咖啡倒入水中那瞬间，那杯水在他的脸上爆开来……他整个脸上都起了水泡，至少有一度及二度的灼伤……他的左眼也可能会损失部分的视力。在医院中，医生说这是相当普遍的意外事件。水绝对不能在微波炉中单独加热，不只是水，纯液体都会这样。”
这是不是真的呢？我们可以先看看微波炉的工作原理。
微波（Microwave）是一种电磁波，频率为300MHz-300GHz，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，可以细分为分米波、厘米波、毫米波。较为详细的资料请参考相关书籍（通信，电子类），欲在网上简略了解可以参阅维基百科微波词条（谷歌快照），微波知识讲座（一），百度百科“微波”词条。技术领域协定使用的四个频率分别为800MHz,2.45GHz,5.8GHz和13GHz。微波炉使用2.45GHz（λ=12.24cm）。微波炉“加热”主要是利用微波的热效应。为简便起见，这里采用维基百科中文版“微波炉”词条的解释，不再另作介绍，省得我打字了（涌泉认为此解释只是大略正确，可作为科普知识，要求严格正确的同学请查阅相关严肃学术书籍。）
对食物照射，食物分子可分为有极分子和无极分子，在外电场作用下，使原来杂乱无章分布的有极分子沿外电场方向转向，产生转向极化；无极分子沿外电场方向产生位移极化。改革外电场方向时，分子转向极化或位移极化方向随之改变。微波炉工作时，置于炉内的食物，在微波(即高频交变电磁场)的作用下，食物分子每秒来回极化(即摆动)二十四亿多次，这时分子间的碰撞、摩擦将电磁能量转化为热量，这样就可以使食物在极短的时间内，内部和外表温度同时升高，达到快速加热
我们再来看水的升温、沸腾、突沸等方面的知识。这涉及到水的相平衡（相关知识可参看任何一本大学《物理化学》教材。）问题，请看水的相图（The phase diagram of water）：
微波炉使水升温的方式与传统的用火焰加热的方式有明显不同，后者是通过热传导、对流把燃料的化学能转化为水的内能，而微波炉通过微波直接把电磁能转化为内能，属于热辐射的范畴，但又与传统热源的热辐射不太一样。这种升温方式对水的宏观扰动非常的小。如果直接在微波炉里“烧”开水的话，很容易形成过热液体，达到正常沸点的并不沸腾，但加入咖啡等粉末状固体时，因为这些粉末是多空结构，被水加热后，其中潜藏的空气溢出成为气泡，液体迅速在气泡内部气化（有兴趣的读者可以用Yong-Laplace方程计算边界条件并演绎其过程），容器里的水剧烈沸腾，这便是突沸，或称暴沸。气化使得容器里的水降低温度，当温度降低到水的沸点时，则过热状态消除。
从上面的简单分析可以看出，“微波炉加热水会爆炸”并非事实，正确使用微波炉还是很安全的。涌泉在家就经常用！我们仍可以使用微波炉热牛奶、汤等，只是最好在预定时间到后等一至两分钟再打开微波炉，也切不可马上加入固体粉末。至于烧开水，虽然并不会爆炸，但确实不够安全，还是用煤气或电热壶烧比较好，而且，不管那一种方式，开水这种危险的东西还是得小心接触。
感官派可以看看下面的视频，我觉得很直观真实了。
最后要提醒广大网民：羊城晚报的报道用微波炉加热水会爆炸？中有这样一段话：“记者按文章所述程序，用微波炉做了一个小实验：将一杯水在微波炉中加热后取出，再加入一些粉末，并未出现喷涌现象。”不可轻信！看上面的视频内容吧，很直观。
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02月 24th, 2008 at 11:09 am
发觉你越来越具有探索精神了,分析问题的能力也值得我学习,赞
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