冰出现在冬季,很是普遍,没有什么特别,在科技发达的今天,即使夏季里出现的冰,都是再正常不过的了。但在没有冰箱和制冷设备的古代,夏季里能出现冰就很诡异。然而在中国古代,炎热的夏季里,帝王皇宫中就出现了冰块。那些冰是怎么来的呢?

古人怎么制冰的(古人用开水造冰)(1)

早在2000年前西汉的哲学著作《淮南子》里,就记载有“以冬铄胶,以夏造冰”的说法。在中国古代还有着一些传说,传说一些能人异士,可以在盛夏用开水造出冰来。其实我也很期待,开水到底怎样才能造出冰来。

古人怎么制冰的(古人用开水造冰)(2)

对,你没有听错,是开水造冰。我国古代就有一本书中记载过开水造冰的方法,这本书就是《淮南万毕书》。原句如下:“取沸汤置瓮中, 密以新缣, 沈 (井) 中三日成冰。这句大概意识就是,取开水密封在罐子中,放入深井中,三日方可成冰。这种方法我们先不说他可不可行,最让我想不通的地方就是,为什么要用开水,井下我倒是可以理解,因为夏季的时候井下必然会温度低,凉快,那用冷水岂不是更好吗?

古人怎么制冰的(古人用开水造冰)(3)

想要解决这个问题,我们还要从科学的角度分析,验证一下古人的方法是否属实。我们先要了解从水到冰的过程中发生了什么?水变成了冰只是其分子的结构大小发生了变化。能使水分子结构发生变化的因素都有什么呢?温度绝对是其中一个,但还有一个很关键的因素,就是大气压强,大气压可以改变水的沸点,同样也可以改变水的冰点。说道这里,我突然想通了这个问题,这就是为什么古人非要用开水的原因了。

古人怎么制冰的(古人用开水造冰)(4)

因为开水在密封的罐子里,在井中不断降温,通过热胀冷缩原理,罐子中的气压会低于正常的大气压,这时如果深井中的温度够低,达到5-10摄氏度左右,而且罐子足够大的情况下,就很有可能结冰。虽然目前并没有实验依据,但从古书中的记载,和理论上的依据,是完全可以行得通的。

古人怎么制冰的(古人用开水造冰)(5)

其实这个道理和我们现在使用的空调是同一个道理。19世纪,英国科学家及发明家麦可·法拉第(Michael Faraday),它发现气体可以通过高压压缩成液体,而这种液体再被释放出来后,温度有相当大的差异,当时的这个发现也是停留在理论当中。直到1902年后期,通过对这个理论深入的研究,首个现代化,电力推动的空气调节系统由威利斯·开利发明。他刚研发出来之后,并没有意识到可以造福人类,他把这套系统用在了纽约布克林一间印刷厂里,这个调节系统低热度及湿度的环境,令纸张面积及油墨的排列更加准确。直到1915年这套系统才运用到家居及汽车的舒适度上,但并没有普及,直到1950年后才真正崛起。

古人怎么制冰的(古人用开水造冰)(6)

空调的制冷过程其实很简单,我举个恰当的例子大家就应该能懂,普通的充气打火机大家都知道,我们看到打火机里面是液体,这个液体是压缩后成液体的丁烷,我们使用打火机,当你不点火只喷出的是气体,由于气压减小,丁烷瞬间气化,同时需要吸走大量的热能,在喷到你手上后,它会带走你手上大量的热能,所以你会感到特别凉。

古人怎么制冰的(古人用开水造冰)(7)

如果你明白了这个道理,你也就看懂了空调的大半原理,空调分为外机和内机,外机通过压缩机和冷凝器把压缩后的制冷剂,通过空调膨胀阀减压气化产生温度差,在传递给室内的蒸发器,吹出冷风。这时你会发现,室内是冷风,而外机吹的是热风。如果你想制热,同样的流程倒过来,室内就是热风,而外机出的就是冷风了。

好,本期节目就到这里,我是小小样,我们下期见。

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