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烤箱VS.冰箱

2018-03-21

飞碟探索 2018年2期
关键词:烤面包南极洲烤箱

一个被放进冰箱的烤箱,仍然会正常运作吗?

如果把烤箱放进冰箱里,会发生什么?让我们通过仔细分析冰箱中烤箱的物理原理,来找出最终的答案。

(一条安全提示:如果你真的把烤箱放进冰箱,你要注意,烤箱可能会使冰箱里的部分冰融化,这会造成一个正在运行的电器出现于一大摊水中的尴尬局面。)

你把烤箱放进冰箱,插上电源,再在烤箱里放进待烤的面包,按下按钮。会发生什么呢?

首先,答案是烤箱会赢,冰箱将无法正常运作。

我们很容易将冰箱和烤箱视为对等的——一个用来冷却物品,而另一个用来加热物品。但烤箱对物品的加热程度要远远高于冰箱对物品的冷却程度。

一般烤箱中的线圈得到足够热量而发光,这意味着它的温度已经超过600℃。因为烤箱是在如此之高的温度条件下运行的,所以周围环境是20℃,还是4℃,还是-15℃,对它来说影响都不是很大。

烤箱需要将它的线圈从室温加热到超过600℃。从烤箱的角度来看,初始温度有一个20℃或40℃的温度变化,几乎没什么影响。线圈将被加热,随后面包也将会被加热。如果面包一开始比较冰,那烤箱就需要更长一点的时间把它加热到理想的烘焙温度,这完全是可以做到的。任何一个曾经把面包烤焦过的人都知道,烤箱完全有能力将面包加热到一个远超过理想烘焙温度的温度。

我们再来看另一个问题:即使一开始烤箱可以正常地烤面包,它是否能坚持长时间加热呢?如果让烤箱和冰箱一直运行,那么谁能在长时间后取得胜利呢?

答案还是烤箱赢。一台烤箱可以产生1000瓦的热量,而一台家用冰箱的制冷系统无法做到如此快速降温。事实上,因为冰箱的封闭性往往很好,所以冰箱内的温度有可能比冰箱外的温度高很多,最后烤箱和冰箱有可能会过热。

冷冻库和冰箱靠吸收内部的热量并把热量从背面排出去而运作。在某种意义上,它们比烤箱更有效率。冷冻机的性能系数是2或3,这意味着它花费1个单位的电能,就可以将2个或3个单位的内部热量转移到机器外部。另一方面,烤箱用1个单位电能产生1个单位的热量。但是,因为双门冰箱的压缩机运行时一般只用100瓦或150瓦的能量,所以即使冰箱具有倍数级的转化效率,它依旧不能像烤箱那样产生1000瓦的热量。

最终,烤箱将会加热冰箱内部。即使冰箱像烤箱一样强大,它也不能让烤箱的线圈本身不发热、不去烤面包。冰箱可以让烤箱周围的空气变冷,但请千万记住,对烤箱而言,它周围的环境无论如何都是“冷”的。

如果你恰好生活在加拿大温尼伯,不需要用实验方法进行检验。在温尼伯,冬季夜间的温度与冰箱内的温度差不多,所以这里的环境很好地模拟了一个有无限容量、可以吸收热量的冰箱。假设有一天晚上,你把一个烤箱放在了门廊外面,接通电源,让它运行几小时,你得不停地去取出烤好的面包,并换上新的待烤的面包。将会发生什么?很简单:你很快会被狼给吃掉。

但假设你在实验中侥幸存活,你会发现烤箱在室外运行中并没有遇到任何麻烦。可能在室外,烤箱需要比平时更长的时间才能把面包烤到恰好的程度,但除了强风天气,烤箱都能很好地应对。毕竟,对烤箱而言,所有天气都可以说是冷的。

人类认为的“冷”和“热”之间的差距,在很多高温过程中都是微不足道的。举个例子,南极洲有装备精良的消防部门。世界上最冷的地方会过热,这听起来有些奇怪,但是火灾对那里的研究人员造成了严重的威胁。毕竟,这个地方干燥、多风,而且缺少可以扑灭火焰的液体。确实,南极洲很冷,但对火而言,任何东西都是冷的。

另一方面,南极洲没有狼。所以,只要你不介意长途跋涉,而且也得到了南极洲消防部门的许可,你就可以安全地体验这个室外冰箱里的烘焙设备。

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