机械工厂实习个人报告微波炉.PDFVIP

機械工廠實習個人報告 微波爐 班級：奈米三乙 學號：4A314092 姓名：李宗益 指導老師：魏慶華老師 關於 目前台灣地區家庭微波爐普及率已達 55%至 60% ，每年並以5%的成長率逐 年增加中，而調查新竹以北的企業則發現高達 6 成的辦公室，已備有冰箱和微 波爐。 微波爐這種不需火就可加熱的電器真的很方便，但是它的原理究竟是什麼呢？ 廣義的說法應是，利用微波（高能量的光子）破壞水分子間，氫鍵（hydrogen ） 的鍵結．但是由於氫原子與氧原子，對於電子親和力的不同，水分子之間的氫原 子與氧原子又產生鍵結的現象，隨著氫鍵的破壞與重組，使得水分子不斷地在擾 動（在微觀上水分子的平均動能隨時間擴大），故在宏觀的觀察下，水分子重新 排列的結果以熱的形式放出能量，使得水分子的溫度隨時間增加，進而達到烹煮 食物的效果。 一、關於微波爐 微波是一種具有很大穿透力的高頻電磁能量，可以自由地在空間中傳播，遇到金 屬面會反射，可在介電質中轉換成熱能，加熱介電質，就是所謂的微波加熱。微 波是由稱為磁控管的微波產生器產生出來，微波一般是 300MHz~300GHz 周波數 的電磁波。微波的利用常見於一般家庭使用之微波爐及業務用之微波加熱裝置 等。加熱的材料隨著接觸定在波位置不同而產生加熱不均的現象，因此為了要避 免加熱不均勻的現象，將材料放置在旋轉盤上或用金屬製的攪波扇在箱內旋轉， 使接觸到材料的定在波改變，防止加熱不均勻的現象產生。 二、關於微波加熱 微波加熱與傳統加熱最大的不同在於熱源的供應方式不同，傳統加熱屬於間接 加熱 ，主要靠熱媒的熱傳導，微波加熱屬於整體加熱，主要靠微波的熱輻射。 微波加熱的優點包括高速加熱、高速對應、均一加熱、選擇加熱、高熱傳導效率、 操作簡便及作業環境整潔等；微波加熱的缺點為不適合誘導電體物質或金屬加熱 用、加熱物質的大小、形狀受限於電的性質與設備費比較高等。 由於微波特性的影響及其物質的交互作用，常會造成微波加熱有特殊的加熱現 象。微波是一種以光速前進的電磁波，其行徑方式受電場與磁場的影響，受到電 磁場的作用會有極化現象，因此在加熱過程首先要考慮因介電性質差異所引起的 選擇性加熱現象。 三、微波加熱原理 1. 水與微波加熱: 微波加熱是利用什麼原理？這就要談到水。水是一個很奇特的分子，在吸收電磁 波時，竟然在可見光頻段有那麼一個大峽谷。同樣神奇的是，水一直冷縮到攝氏 四度，然後在攝氏四度以下開始膨脹，這又是少有的。假如水在攝氏四度以下繼 續冷縮，水面結成的冰就會沈到水底，明年夏天來時，因為隔了那麼深的一層水， 水底的冰無法融掉，然後冬天來了，又有一堆冰沈下去，大概幾十年後整個湖都 是冰，即使夏天也一樣。生物是從水裡發展出來的，如果水沒有這個特性，可能 就不會有生物，也沒有人類。 為什麼水和微波爐的關係這麼密切？因為水分子另外還有一個特性：它天生就有 電偶極。在水中，水分子的電偶極通常排列很紊亂，微波爐作用時，作用腔內就 有電場產生，水分子在電場中受到力矩作用，電偶極就會朝著電場方向排列，電 場方向不斷改變時，水分子的方向也就一直跟著改變，不斷地打轉。 2. 能量與微波加熱: 是否每打一個轉就增加一點能量呢？這倒不見得。例如船在水波上面，每來一個 波峰，船就上升一點，波峰過後船又下降，下一個波峰來了，又做相同的動作， 一再重複相同的動作，船的能量並沒有一直增加。這個道理運用到水分子的轉動 上也是一樣，能量不會一直增加，所以並沒有加熱。要加熱，水分子周圍必須要 有東西，這樣才能在轉動的同時，因彼此之間碰撞而加熱。 比如一塊肉，電磁波讓裡面的水分子轉動，去擠動旁邊肉的組成分子，這時就能 加熱。如果全是一杯水也可以，只要水分子之間互相擠動就會變成熱能。我們都 清楚，熱能就是亂無次序的動能，在空氣裡頭的熱能就是如此。風的動能就不叫 熱能，因為風是往同一個方向吹，是有序的動。水分子在電場裡一起有序的動， 也不是熱能，能量還可以再回傳給電場。可是當水分子和其他分子擠在一起動的 時候，相互擦撞，這時大家的方向就亂了，變成了熱能，這就是微波爐的加熱原 理。 3. 微波加熱的頻率: 微波加熱不但要使微波能進到食物裡面，還要能被吸收。頻率太低，大部分都穿 透過食物，頻率太高，在食物表面上就