2000年前中国古人怎么用热水成功造冰,这是困扰物理学家的难题

综述

现代科技的发展已经进入到了一个阶段性的高峰,而我们也从这其中得到了前所未有的便利。从五十年代到七十年代的四大件,自行车、缝纫机、手表和收音机,再到改革开放之后的新四大件,彩电、洗衣机、电视机和录音机,我们的生活水平在明显提高。

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今天,我们需要的家用产品已经不仅限于四件了,手机、电脑、汽车、电冰箱、空调等等,都是现代生活必不可少的。在炎热的夏天,我们可以用空调来实现室内降温,用电冰箱来保存容易腐烂的食蔬,还可以用里面的冰块来制作可口的冷饮等等,实在是幸福感爆棚。

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现代家电

不过说到冰块冷饮,其实并不是今天才有的,古人也很早就掌握了制冰的技术,今天我们就来一起看看他们是怎么做的。

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解暑妙招

夏天气候炎热,不管是谁都会想尽办法寻找消暑的小妙招,不管是去一个避暑胜地,还是给自己搭一个避暑的凉棚,或者做一些解暑的食品,都是可行的法子。古人当然也会想到这些,在学会制作冰块之前,他们也会尽量去找让自己凉快的方法。

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避暑山庄

不过慢慢地,有人就有了新的发现,他们在山间游玩的时候,偶然发现了一些地底深处的山洞,里面因为距离地表比较远,所以受到暑气的影响很小,能够在酷暑的季节里依然保持很低的温度。

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纳凉山洞

但是你要说把这里开发成一个避暑的地方,一来是空间很有限,二来是并不方便,就算你是皇帝,也不能热了就往山洞里跑,躲在一个偏僻的山林的地洞里,别的事情也做不了。

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就在大家可惜这样一个天然避暑胜地没法得到利用的时候,有人发现,冬天的时候,这些洞里会结有大量冰块,比起把这里作为避暑的地方来说,这些冰块要更能够派上用场。

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就这样,朝廷开始派遣专门的人员去发掘类似的山洞,同时在宫廷内专门修建可以保存冰块的冰窖,冬天的时候,就把洞里的冰块开凿出来,运到冰窖里储藏起来,等到夏天酷热难耐的时候,就可以取出来使用了。

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紫荆城冰窖

当然,这种享受一般来说仅限于王公贵族,毕竟寻常人家没有这个实力去挖冰块和修冰窖,但是智慧的劳动人民也有他们自己的方法。最常见的就是把一些解暑的食品装在吊篮里,然后放到自家的井水里面降温,过一段时间再拿出来就有了冷藏的效果,可以在一定程度上起到解暑的作用。

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紫荆城冰窖

夏造冰

不过在特别酷热的时节,这种方法只能是“隔靴搔痒”,没有太大的效果。都说人在逆境下往往就会爆发出一些平时自己都不敢相信的实力,也许是天气实在是太热,古人还真就找到了在夏天制作冰块的方法。

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夏天制作的冰块,在古籍当中一般被叫做“夏造冰”。听起来有些不可思议,以那时候的技术,在持续高温的夏天,怎么可能制作出真正的冰块呢?

不过他们确实制作出来了,而且使用的方法非常简单,就是把烧开了的沸水放在一种被叫做“瓮”的容器里,再把这个容器用布条等密封起来,然后像给食品做冷藏那样放进自己家的井水底下,大概过个三两天的时间后取出,就能得到冰块了。

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装水“瓮”

对于今天已经习惯了冰块随处有,随处用的我们来说,这个方法看起来虽然简单,但还是挺吃力的,而且从直观上讲,把沸水变成冰块有些反常识,难道不是温度越低越容易变成冰块吗?为什么还要用烧开了的沸水呢?

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淮南万方毕术有“夏造冰”记载

古籍当中对于这种所谓的“夏造冰”大多记载的都是制作和使用的过程,关于它的原理却没有进行很好的解释,现代物理专家在发现了这一工艺之后也进行了仔细的考察。

夏造冰是如何实现的?有学者认为,这也许不仅和温度有关,和气压也有关系,因为水井深处气压比较低,所以水的冰点就相应升高,这样当沸水被放入井下的时候,它不需要降到零度以下才能变成冰块。

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另一种说法认为,夏造冰真正的原理其实是基于一种名为“焦汤反应”的效应。也就是说,制成的关键其实在于那个名叫“瓮”的容器。

当它接触到井底的低温水之后,缠绕在容器外的布条上的细孔让沸水中热分子开始单方向向井内转移,产生了不可逆的一种温度交换,这才有了最后成形的冰块。

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温度交换

结语

当然,这些说法在真正进行实验的时候都没有得到理想的验证,关于古籍中大量出现的夏造冰到底是如何实现的,还有待进一步的研究。

不过有一点是可以肯定的,那就是古人的生活智慧确实是值得我们深入探索的。

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古代冰箱

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页面更新:2024-03-30

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