科学家|几千年前的古人,是如何在夏天制冰的?科学家至今还未能达成共识


科学家|几千年前的古人,是如何在夏天制冰的?科学家至今还未能达成共识
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科学家|几千年前的古人,是如何在夏天制冰的?科学家至今还未能达成共识
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科学家|几千年前的古人,是如何在夏天制冰的?科学家至今还未能达成共识
你知道吗?早在几千年前的古代 , 人们就已经开始用热水造出冰块避暑了 。 而那个时候科技还不发达 , 既没有冰箱也没有冷冻室 , 他们究竟是如何用热水制造出冰块的呢 , 又为什么不用冷水呢?
古人用热水 , 在夏天制造出冰 , 这就是所谓的夏造冰在我国古代的历史文献和各种书籍当中就曾多次提到了“夏造冰”这种说法 。 这些古籍中记载的“夏造冰” , 一般被称为中国古代最原始的人工制冰技术 。 在古代 , 由于夏季气温炎热 , 人们就会在居住的地方放置很多冰块 , 这样一来 , 室内的温度就会下降很多 。 而古代获取冰块的途径主要有两种 , 一种就是在冬天的时候人们会将一些硬度较强、体积较大、不易融化的冰块收集起来储藏在冰窖里 , 等到夏天再拿出来 。 而还有一种就是在夏天直接制造出冰块来 , 这也是古代一种特殊的制冰方式 。 那么这种用热水制冰的方式其原理到底是什么呢?
古代的冰箱“冰鉴”【科学家|几千年前的古人,是如何在夏天制冰的?科学家至今还未能达成共识】很多科学家都对此提出了相关的研究 , 中国科技大学的一名教授就对此进行分析后提出了自己的见解 , 他认为热水变成冰的过程中也是气体绝热膨胀降温过程 , 也可以说是焦耳-汤姆孙效应在起作用 。
古人在夏天制造冰的方法 , 条件苛刻不说 , 而且成冰量非常低通俗一点的说法就是 , 古人会将热水倒进一个小肚大的容器中 , 类似于今天的烧水壶 , 然后将里面的热水煮至沸腾 , 一直等到容器中的水蒸气足矣将瓶中大部分空气都排去为止 。 这个时候容器里的温度由于不断加热可以达到100多摄氏度 , 等到容器里的水快要完全烧干的时候 , 容器内的温度已经达到最高点了 。 再用织布或者棉布等类似的东西将封口堵住 , 使得呈现出密闭的状态 。
这个时候马上将高温的容器放入冰冷的井水或者河水中 , 由于气温差巨大 , 里面的水蒸气就会迅速凝结 , 加之封口被堵住了 , 所以容器内部基本上是处于真空状态 , 而在这样高反差的条件下 , 就会产生出少量的冰结块 。 其实这种制作冰块的原理就是低压下的热水快速蒸发后 , 会有吸收热量且快速制冷的效果 , 这种说法看似简单 , 实际上技术难度还是很大的 , 而且需要考虑多方面的因素 , 不论是时间还是温度等各个条件都要控制的刚刚好 , 才能产出少量的冰渣子 。
所以 , 在古代只有当时的皇室贵族才能在炎热的夏天享受到冰块 。 虽然这种制冰方法效率极地 , 但是在封建王朝的统治下 , 皇帝一声命令 , 人们也不敢违背 , 只能日日夜夜的造冰 , 不断的日积月累也是能够达到想要的效果的 。
而目前人们对“夏制冰”的方法仍然存在有很多的质疑 , 因为许多科学家都相继还原了这种制冰方式 , 但是得到的结论却是 , “夏造冰”在没有高科技支撑的条件下是根本无法实现的 , 因为专家们发现水之所以能够结成冰是因为达到了冰点 , 但是冰点并不是一成不变的 , 气压与冰点的关系是呈负相关的 , 容器内的气压每降低一个点 , 水的冰点就会提高0.0008摄氏度 , 所以在古代仅靠井水降温就想要水变成冰几乎是不可能的 。 所以说专家们的质疑确实存在合理性 。 那难道古代热水制冰的方法只是一个传说吗?
夏造冰的难度很大 , 且条件苛刻 , 不得不佩服古人的耐性与智慧很多科学家都做了相关的实验 , 虽然得出的结果都不一致 , 但其中存在的问题却最终还是没有达成共识 。 所以说古人到底是如何制冰的 , 科学家们到现在都还没弄明白 , 古人到底是在什么样的条件下 , 又是投入了多大的人力资源 , 才能满足当时皇室巨大的需求量啊 , 可以说“夏制冰”也充分体现出了古人的智慧 。
但是值得肯定的是“夏造冰”确实是存在的 。 而且抛开其他外力因素来说 , 其实热水比冷水更容易结成冰块 , 这就是科学领域所说的姆潘巴效应 。 例如在大雪纷飞的冬天 , 同样毫升的热水和冷水同时倒出 , 我们可以清楚