古人是如何制冰的淮南萬畢術中記載的熱水造冰可行嗎

綜述?夏天不僅氣候炎熱,而且病菌繁殖生長快,因此如何渡過夏天,成了當下人和古代人思考的主要問題 。
在當今社會,一到夏季,我們就會在家里面打開空調、風扇進行降溫 , 有時候也會通過冰箱來制作冷飲 , 或者選擇去海邊進行游泳,累了便吃一塊雪糕,這樣的生活方式 , 使得我們能夠輕松且涼爽的度過整個夏天 。

古人是如何制冰的淮南萬畢術中記載的熱水造冰可行嗎

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但是在古代 , 由于科技的限制 , 他們無法創造出空調和冰箱 。所以,生活在古代的人們為了解決夏天氣候所帶來的麻煩,他們開始研究冰 。
古代人如何制冰??提及古代制冰,我們首先會想到冰窖和硝酸鈣 。冰窖作為最簡單的儲冰方法,就是先找到在陰涼和溫度較低的地方,打造一個地下室,隨后派人進行冰塊的開采,最后將其放置在地下室,并用樹葉和稻糠等具有隔溫作用的物體,覆蓋在上面 。
但這樣的方法,每年都會導致大量的冰塊融化,所以開采的冰塊數量極大,不僅耗時,還具有空間限制 。
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為了解決這樣的情況 , 古人也在不斷創新 。
他們發現了硝酸鈣在溶水時 , 會吸收很多熱量 , 所以古代人便開始選用硝酸鈣進行制冰 。
他們首先制作一個大容器,隨后在中間摳出一個小容器 , 并將兩個容器都裝上水 , 大容器中還要加上硝酸鈣 。而經過一段時間我們就可以發現,小容器的水會慢慢凝結成冰,而大容器中的硝酸鈣會在凝固后重新出現 。
但由于部分人群對于硝酸鈣并不能準確識別,所以用硝酸鈣進行制冰,存在一定的困難 。最后古人通過反復試驗和理論創新,他們發明了熱水造冰 。
古人是如何制冰的淮南萬畢術中記載的熱水造冰可行嗎

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熱水造冰?熱水造冰,單純從字面上來看,簡直就是異想天開,不具備可行性 。但是在2000年前西漢時期著成的《淮南萬畢術》當中,就提到了熱水造冰,書中這樣寫道:
“取沸湯置甕中,密以新縑,沈中三日成冰”
意思是將沸水放到陶器中,并用絲織的物品將其密封,隨后放置在深井中,三天之后就會結冰 。
既然書中有所記載,想必在古代可能會有成功的案例 。
古人是如何制冰的淮南萬畢術中記載的熱水造冰可行嗎

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當科學家們對這些問題進行探討時,洪震寰進行了實驗,而他首次得出的結果,是熱水造冰的方法不可行 。
但在后期眾多科學家們的實驗中,趙虹君和侯宇德兩人得出的結果為成功,而且往后的實驗證明,成功的幾率要比失敗的幾率大 。所以,《淮南萬畢術》中記載的熱水造冰,其實具有一定的可行性 。
熱水造冰的原理可以理解為,熱水中的分子結構比冷水活躍,根據姆潘巴現象,溫度較高的液體會比同一條件溫度較低的液體的溫度下降的快 。
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其次,若冷卻的環境能夠始終保持相同溫度,那么溫度高的液體會降到低于冷卻環境的溫度,最終溫度低于液體結冰點時,會形成結冰的現象 。
理論我們了解完之后,我們來大概復原當時熱水造冰的過程 。
首先將水進行加熱,使其溫度達到100℃,并用絲織毛物品堵住瓶口,放到深井中 。既然熱水的溫度已經滿足,剩下就要對深井有嚴格的要求 。
據科學研究發現,在開放的環境下,溫度越高 , 氣壓越低 。而在密閉環境下,溫度越高,氣壓越高 。其次,氣壓每升高1m,溫度只能降低0.006℃ 。