[what if]第155期:烤吐司機大戰冷凍庫

烤吐司機在冷凍庫裡還能正常運作嗎?

《兄弟三人行》第343集針對雅虎知識+一個問題的討論

  在最近一期由賈斯汀、崔維斯和葛里芬·麥艾瑞所主持的podcast節目《兄弟三人行》(My Brother, My Brother and Me)中,他們對雅虎知識+上一個關於「把烤吐司機放進冷凍庫會怎麼樣」的問題進行了深入的討論。(討論持續了36分鐘之久。)

  他們從不同方面對這個問題提出了許多有趣的想法。不過既然他們並沒有給出一個最終答案,我覺得我可以從吐司機和冷凍庫的工作原理來談談。

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安全提示:如果你真的這麼做的話,請注意冰淇淋會被融化,導致電器進水。

根據葛里芬的總結:

你把烤吐司機放進冷凍庫,插上延長線,放進兩片優質吐司,按下開關,到底會發生什麼事呢?因為如果你說「會變熱」,那冷凍庫就沒有好好工作;但如果你說「會變冷」,那烤吐司機就沒有用。

我先公布答案:烤吐司機會贏。冷凍庫不能發揮作用,被吐司機打敗了。

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我們不妨假設吐司機和冷凍庫是均等的,一個加熱一個降溫。但是吐司機加熱的速度比冷凍庫降溫速度快得多

一台普通的吐司機裡頭的線圈在運作時溫度可以達到600°C,從而熱到發亮。由於機器溫度太高,外界溫度不管是20°C(室溫)、4°C(冰箱)、還是-15°C(冷凍庫)都沒差[1]。

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吐司機會把線圈加熱到600°C。起始溫度差個20、40度也不是什麼大問題,線圈連同麵包還是會一起被加熱。就算麵包一開始再怎麼冷冰冰的,吐司機也不過是多花一點時間把它加熱到理想溫度罷了。相信只要烤焦過一片吐司的人都不會對此表示懷疑。

麥艾瑞兄弟在討論時還提出了另一個問題:就算吐司機可以把土司烤熟,它還能長時間保溫嗎?如果你把吐司機留在冷凍庫裡,誰會最終勝出呢?

結果吐司機還是會笑到最後。吐司機的熱功率可以達到1000瓦,家用冰箱的冷凍庫根本無法與之抗衡。再加上冷凍庫的絕熱性,其內部溫度很快的就會比整棟房子的溫度還要高,然後吐司機,或是說冷凍庫大概就要過熱了[2]。

冰箱和冷凍庫的工作原理是收集內部的熱量並從後方排放[3]。從某個方面來看它們比吐司機有效率得多。冷凍庫的「工作係數」是2或3,也就是說它們只需要一單位的電量就能把2或3單位的熱量轉移到外部。而一台吐司機只能將一單位的電量轉化為一單位的熱量。但是一台冰箱或冷凍庫的壓縮機通常只有100到150瓦的功率,即使乘上效率,也跟不上吐司機1000瓦的功率。

總而言之呢,吐司機會開始加熱冷凍庫的內部。再怎麼強效的冷凍庫也沒辦法阻止吐司機加熱線圈和麵包。雖然冷凍庫可以為吐司機周圍的空氣降溫,但是你要知道:對吐司機來說,所有空氣都是冷的。

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如果你剛好住在加拿大的溫尼伯市,你可以親自做個實驗。在冬天,溫尼伯的夜間溫度跟一台冷凍庫內部差不多,這就為我們打造了一個能夠無限吸取熱量的環境。在某天晚上,你把吐司機插上延長線,放在門口幾個小時,期間時不時出去收集吐司並放入新麵包,結果會怎麼樣呢?很簡單,你會被狼吃掉。

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如果你成功存活,你就會發現吐司機在寒冷的環境下照樣正常工作。只要風不是太大,吐司機依舊能正常運轉,只是需要多一點時間來把麵包烤得酥脆而已。畢竟對吐司機來說,溫度多少度都是冷。

在高溫環境下,人類所感知的「冷」「熱」差異基本可以忽略。舉個例子,南極洲有一個裝備齊全的消防局。雖然在地球上最冷的地方擔心火災看起來很奇怪,但事實上火災卻對當地研究員帶來了巨大的威脅。畢竟南極這個地方不但乾燥,風又超大,也沒有足夠的液態水來滅火。對啦南極是很冷沒錯,但是對火來說什麼東西不冷啊?

不過話說回來,南極沒有狼。所以如果你不在意艱難的旅程,而且還得到了南極消防局的許可文件,那不妨到南極的冰天雪地裡享受烤吐司吧~

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註釋

[1] 日常生活中的溫度單位容易造成一些誤會,比如讓從10°C到20°C看起來是「溫度翻倍」。但是所謂的0°C只不過是為了方便而設定的值。如果我們採取的單位,是用以計算絕對零度以上溫度的克耳文,一台冷凍庫就成了260K,冰箱是275K,室溫則是295K…而吐司機的加熱溫度可達900K。

[2] 這兩件家電都有防止過熱熔化的保險裝置,不過這種情況下大概指望不上了。

[3] 這就是為什麼冷凍庫後面都很燙,也是你不能打開冰箱來給家裡降溫的原因。

原文鏈結:Toaster vs. Freezer

http://www.dadas.com.tw/ironhide2004/40006/

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