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。
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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，總是想著和磁感線對齊。不過，在微波爐里它們總是來不及。
介電加熱 圖片來源：水印
因為微波爐里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后轉百萬次會怎樣？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、糖分子也能在微波爐里瞎轉。
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所以問題來了，冰不是由水分子構成的嗎？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。
但是冰比較克制，因為冰是水分子相互“鎖定”形成的晶體，它里面的水分子沒有辦法愉快旋轉，因此在同等條件下無法產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熱。而當這些分子變得活躍后，它們就更自由，可以產生更多的熱量，然后把熱量傳遞給內部的冰晶，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，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，細菌可能沒有被殺死，可能會造成食物中毒。
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，或者加入隱藏的“攪波器”，讓旋轉的金屬扇葉將微波反射到各個角度。
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，微波并沒有很強的穿透力，只能深入食物表層以下2~4厘米，食物內部的加熱是靠熱傳導實現的。
綜合上述，這就是為什么文章開頭的冰融不了。當然，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，并且反復翻動。
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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：傳統的微波爐只有兩檔——開和關，所謂的不同火力大小是通過占空比（Duty Ratio）實現的，簡單來說就是開一會兒關一會兒。
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著。當然現在出現了一些變頻微波爐，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微波爐。
火遍全網的生葡萄不能進微波爐現象就不用說了，它會在微波爐里產生產電弧（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。想了解詳情的網友，可以的點開這篇文章。
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。美國農業部食品安全檢驗局（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。
水已經很生“汽”了，但冰卻不為所“動”。

策劃制作

來源丨把科學帶回家（id：steamforkids）

責編丨鐘艷平