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  • 1 # 樹洞君懂了

    網上流傳著這樣一個說法,把一顆葡萄一切兩半放進微波爐里加熱,能把你家廚房炸飛!

    這種說法是聳人聽聞還是確有其事?為了驗證這個說法,有人專門在實驗室做了傳言中的實驗。

    實驗者取來一顆葡萄對半切開,但不切透,保證葡萄的兩瓣果肉中間有少許粘連,放在玻璃皿上,開啟從家裡搬過來的微波爐,然後把試驗品放進去加熱。

    透過微波爐的觀察窗,放著葡萄的玻璃皿在裡面迅速轉動,說明微波爐工作正常,葡萄也在迅速加熱中。

    但實驗者觀察了幾分鐘,葡萄除了被烤爛之外沒有其他變化,更沒有出現傳聞中的爆炸。

    難道是沒有控制好切的程度?實驗者很細心的切了幾次,重複剛才的實驗,結果還是沒有反應,除了得到一堆爛葡萄,沒有任何的意外收穫。

    難道是切開葡萄的切面水分太大導致不能產生反應?實驗者重新切開一顆葡萄,用紙巾將切面的水分吸乾,再次把葡萄放進微波爐。

    這次的實驗現象與之前的幾次不同,只見被加熱的兩瓣葡萄粘連的地方產生了耀眼的光芒,與火柴被劃燃瞬間非常相似,並且持續時間可達數秒,看著確實有點嚇人,在實驗結束後的檢查裡發現,葡萄粘連的部位已經被燒得焦黑,可見耀光產生時有很大的熱量釋放。

    緊接著,實驗者又切開一顆葡萄放進微波爐,並在玻璃皿上方扣上一個杯子。

    從發生爆炸的原理可知,如果想發生爆炸現象,就必須要在有限空間內迅速產生大量氣體,如果葡萄真的能在微波爐裡發生爆炸,那杯子就會被頂起,到達直觀表現的目的。

    實驗現象與上次如出一轍,但杯子並沒有如期待中的被頂起,由此就可以破除“能把廚房炸飛”的謠言。

    最後,實驗者取來兩個葡萄靠在一起放進微波爐,同樣會在葡萄的連線點發出了耀光,只是耀光的持續時間比切開的葡萄要短的多,僅僅只有間斷的幾個剎那。

    其實,關於這個實驗,外國科學家曾做過專門的研究,也發表過相關論文,大概意思就是葡萄的連線點處產生高熱,直接熱出了等離子體,產生的耀光就是等離子體發出來的。

    什麼是等離子體?

    等離子體俗稱電漿,是自然界中除固液氣三態之外的第四種物質存在形態。

    我們都知道,自然界中組成物質的基本單位是原子,而原子又是由原子核和環繞原子核運動的電子組成。當原子和原子團在電離作用下電子被剝奪,就會形成正負離子,這些離子就是等離子,呈氣體化。

    等離子體之所以被稱為“電漿”,是因為被電離形成帶正電的原子核和帶負電的電子混雜在一起,就像漿糊一樣在物質內部分佈均勻,而這些正負離子還正好數量相等,所以對外整體顯示近乎中性,因而被成為等離子狀態。

    雖然等離子體近代才被人們熟知,但它卻是宇宙中常見的物質。據科學研究表明,99%的宇宙都是由等離子組成。聽起來是不是很匪夷所思,儘管地球上很少存在自然的等離子體,但它卻是宇宙主要的物質存在形式。

    隨著人類科學的不斷進步,等離子體在我們生活中的應用也越來越多。科學家將等離子體分為兩類,高溫和低溫等離子體。

    我們現在的市面上的等離子電視、嬰兒尿不溼的防水塗層都是低溫等離子體的應用,它最重要的用途是電腦晶片的蝕刻,讓網路互聯成為現實

    而高溫等離子體的出現條件就相對苛刻,只有溫度足夠高時才會形成,就像宇宙中的恆星,雷雨天的閃電,它們就是高溫等離子體。

    現在的等離子技術蓬勃發展,廣泛應用於冶金,醫療,航天,通訊各種高精尖行業,在造福人類的同時,也推動著前沿科學的進步。

    兩顆葡萄為什麼會在微波爐裡產生等離子體

    要想知道微波爐裡為什麼會產生等離子體,首先得了解微波爐的加熱原理。

    微波爐發射的微波頻率在2吉赫茲左右,被加熱的食物裡的水分子在高速變化的電磁場作用下,分子運動和摩擦效應急劇加強,這時電磁波的場能就轉變成食物的熱能,食物就被快速加熱了。

    又因為微波穿透力很強,可以使食物的內外同時加熱,不用考慮食物導熱性的高低,所以用微波爐加熱的效果非常好,不會出現內生外糊的現象。

    而葡萄之間會產生等離子體,除了微波爐加熱速度快且均勻之外,還有一點很重要,那就是葡萄的大小與微波的波長相近,在加熱過程中會產生結構共振,並在葡萄內部形成駐波,這樣就使得葡萄的升溫速度更加迅速。

    我們前面提到過,高溫等離子體產生的條件是足夠高的溫度,而在微波爐中兩個葡萄靠近的部位,就能形成這個條件。

    這就類似於導體的尖端放電現象,兩個葡萄在近點聚集了大量的正負離子,在電場和微波形成的交變磁場的雙重的作用下,空氣被擊穿電離,等離子體也就此產生,伴隨著強烈的發光發熱現象,與此同時等離子體再次讓葡萄靠近處溫度升高,葡萄中間就會持續形成等離子流,如同放電一樣,還會讓葡萄互相碰撞,等到能量轉化成足夠多的熱能釋放或者因為葡萄燒焦粘在一起時,等離子體才不會再產生,劇烈的熱光效應也隨之消失。

    既然原理是共振+交變磁場+強電場,那其他與葡萄等大的物品是不是也可以?

    是的!其他等大物品也可以,但也不是任何物品都可以。

    為了驗證猜想,有人專門用和葡萄差不多的水果做實驗,就像聖女果,車釐子,番茄等都可以產生同樣的現象。

    但等大的絕緣物質放在微波爐中就不會產生等離子體,作為對比,有人用一對葡萄大小的玻璃球做過類似實驗。

    第一次直接將玻璃球放入微波爐加熱,沒有任何反應。第二次將玻璃球沾滿鹽水加熱,這次便出現了和葡萄一樣的閃光現象,實驗結束後,兩個玻璃球接觸的位置竟然因為高溫融化,徹底粘連成一體,由此可見產生等離子體時的溫度有多高。

    從玻璃球的實驗中我們總結一下,微波爐加熱兩個物體產生等離子體需要具備的條件:有水,有可電解離子,加熱物大小合適,最後還得兩者距離夠近。四個條件,缺一不可。

    寫到最後

    世界無比奇妙,兩顆葡萄在微波爐里加熱也會有這麼複雜的科學道理,不得不感嘆科學的美妙和神奇。

    另外,提醒一下好奇心比較重的小夥伴們,雖然你家也有微波爐,但類似的實驗還是不要嘗試去做,畢竟還是存在一定危險性的,合理使用家用電器,從我做起!

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