Как работают плита, газовая плита и микроволновка, и чем они отличаются от приготовления пищи на костре?

1. Нагретая пища испускает излучение в инфракрасном диапазоне, если бы она излучала излучение на более высоких/синих частотах, она была бы слишком горячей для еды (и сгорела бы). Микроволновое излучение нагревает молекулы воды в пище до нормальной температуры приготовления. Что касается частоты, вот полное объяснение Микроволновые печи

2. Я, естественно, согласен с тем, что когда вы видите красный элемент, он достаточно горячий, чтобы излучать красные фотоны. Но когда вы видите эти полицейские реалити-шоу, где инфракрасная камера вертолета замечает «плохого человека», прячущегося в деревьях, это показывает вам, что инфракрасное излучение не видно человеческому зрению.

3. Инфракрасное излучение - это тепло, для целей приготовления пищи они являются синонимами. Газ синий из-за температуры, при которой он излучает свет в синей частоте электромагнитного спектра. Он не отражает синие фотоны, он их излучает. Но синий свет, который вы видите, не обязательно является большей частью электромагнитного излучения, которое находится в труднодоступной/невидимой инфракрасной части электромагнитного спектра.

4. Очевидно, что вы ничего не приготовите, не добавив тепла. Если вы кипятите его, это теплопередача посредством конвекции, когда вокруг него циркулирует горячая вода, нагретая либо газом, либо дровами. Газ более чистый и более контролируемый. Если вы жарите его, это проводимость, сковорода проводит тепло от газа или дров через сковороду на стейк на сковороде. Если вы жарите что-то на костре или в электрической духовке, оно готовится как за счет излучения, так и за счет конвекции горячего воздуха. Сжигание древесины представляет собой другую химическую реакцию, чем сжигание газа.

От температуры приготовления

Давайте посмотрим:

1. Что-либо производит некоторое инфракрасное излучение. Количество инфракрасного излучения увеличивается с количеством тепла, излучаемого объектом. Даже при абсолютном нуле все еще есть молекулы, которые «покачиваются» (неопределенность квантовой механики).
2. В случае горелки печи или чего-либо, что работает с газом/топливом (дрова, уголь и т. д.), газ сжигается для получения начального тепла, а затем проводится/конвектируется/излучается. В то время как для электрических приборов существуют различные способы получения тепла:
   • Для микроволновой печи: магнетрон генерирует микроволны, «адаптированные» для того, что вы хотите нагреть (еду), они заставляют молекулы воды в пище «вибрировать» или покачиваться, что делает пищу теплой.
   • Для электропечи/электроплиты/водонагревателя: электричество «посылается» по проводу, и электроны нагревают провод из-за трения между электронами и проводником (проводом), затем тепло, выделяемое от этого, проводится/конвектируется. / излучается во все, что вы хотите нагреть.
   • Конвекционные/индукционные плиты: электромагнит генерирует электромагнитное поле, которое нагревает посуду для приготовления пищи (кастрюлю, сковороду и т. д.). Это происходит потому, что в вашем контейнере для приготовления пищи индуцируется очень низкое напряжение, но большой ток. Этот ток будет нагревать пищу, но никого не убьет электрическим током, потому что напряжение слишком низкое, чтобы чью-либо кожу можно было проткнуть.
3. Все, что горячо, излучает тепло и инфракрасный свет; чем горячее, тем синее, пока не станет белым; тогда это выходит за пределы видимого спектра, что означает, что частота излучаемого света слишком высока, чтобы мы могли его увидеть. Кроме того, различные составы топлива/окислителя при сгорании могут генерировать пламя разных цветов из-за других эффектов, но в случае только горячих объектов это всегда зависит от температуры.
4. Нагрев с помощью огня и использование теплопроводности/конвекции/излучения отличается от упомянутого мной микроволнового нагрева, потому что при использовании огня или чего-то горячего из-за «текущего» через него электричества вы просто используете тепло от того, что горячо (пламя/нагревание). элемент) для разогрева еды или контейнера с едой. С другой стороны, для микроволновых печей микроволны, которые на самом деле довольно большие (от 100 см до 0,1 см) (но малы по сравнению с радиоволнами, от 100 км до 1 мм), проходят через пищу и заставляют вибрировать только молекулы воды. Температура связана с тем, как быстро любые молекулы, о которых вы говорите, «вибрируют». Чем быстрее, тем горячее то, к чему ты прикасаешься/о чем говоришь...

В любом случае, микроволновые печи абсолютно безопасны, так как излучение, которое они производят, называется неионизирующим, потому что оно не может разорвать химические связи из-за того, что эти волны не несут достаточно энергии. (чтобы разорвать химическую связь, вам нужно в среднем не менее 5 эВ на связь, что на порядок меньше, чем то, что производит микроволновая печь!) Другими словами, она не может ничего делать, кроме как нагревать вещество, потому что она не производит достаточно энергии, так что это просто заставляет молекулы «покачиваться». Причина, по которой ионизирующее излучение, такое как излучение радиоактивных материалов, опасно в больших количествах, заключается в том, что у него достаточно энергии, чтобы разрушить химические связи, поэтому оно может разрушить связи в вашей ДНК, эффективно модифицируя ее/искажая ее. Но в случае с радиоволнами или микроволнами это даже не приблизится к этому.