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热水到底怎么成冰?古人也不走寻常路,千百年前的热水制冰之术!

 牛寳寳 2023-07-03 发布于河北

要问各位一年四季最喜欢哪个季节,相信肯定是众说纷纭智者见智,但大部分人内心都渴望冬暖夏凉的气候。

今年的夏至还未到来,全国多地已经被高温所覆盖,特别是西南地区,人们都开玩笑称自己娶了太阳“当媳妇”,就连赫赫有名的云南春城,都被烤成了“火城”。

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但高温对于现代的我们而言,已经有多种应对的方式,家家户户的空调,办公室里人手一把的电风扇,亦或是各种电子降温设备,都成为了人们的“救命稻草”。

这也要归功于科技带来的好处,那么在几千年前的古代社会,倘若遇到了和今年一样的高温,在科技缺乏的古代,老百姓要如何面对,难道只能任由太阳“烘烤”?

古人的智慧

其实在古代生活的人们,也要面对着炎炎夏日,甚至有时比咱们现在还热上许多。就像在《明实录》之中记载的1480年,明朝大地受到了极端的高温天气,当时三伏天之中,有数千人丧命于高温之下。

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无独有偶在乾隆八年间,全国各地的高温平均达到了40度以上,最热的时候更是达到44度左右,可见当时的高温有多可怕。

这样的气温放到今天来看,都足以让它登上全国热搜,占据各大榜单的头条。

而在炎炎夏日,要问大家最喜欢做的事情,莫过于点一杯冰镇冷饮,吃一根冰棍,躺在家里吹着空调,惬意地享受生活。

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但在古代,人们肯定没有现代冰箱,没有冰棍和款式丰富的冷饮,那他们又是如何度过夏日的呢?

其实在古代人们就集中智慧,开始寻找着降温制冰的方式了。在4000年前的周朝,周成王就命人专门建立了一个储藏冰块的地点,史书里记载称之为“凌阴”。

《燕京岁时记·打冰》写到:“凌阴者,今之冰窖也。”意思就是当年的凌阴就等于今天的冰窖。周成王为了能够在夏季享受到凉爽的室内环境,设立了专门的采集冰块机构。

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人们在上一年的冬季,四处寻找冰块,并且将冰块运到凌阴之中,由于这些凌阴都深处地下,因此内部的气温极低,甚至专门管理凌阴的职员,还因气温低而冻死其中。

一旦有了冰窖,就等于夏季有了可用的冰块,古人们又集中了自己的智慧,打造了第一个古代的“冰箱”。在1997年之时,我国的考古团队,在湖北随州出土了一个战国时期的青铜器皿。

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而这也是第一个发现的冰鉴,所谓冰鉴就是古人的冰柜,因为这种器皿内部分为三块,左右两边的狭窄通道古人专门用来放入冰块,上方有顶盖和双钱孔,因为青铜材质传导温度的特性,冰块散发出的冷气,也可以通过双钱孔传导到外部。

放在室内就可以达到制冷的效果,而中间较大的部分还可以用来存放果蔬和酒水,从而让人们在烈日之际吃到冰镇食物。

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随着时代的发展,冰块的商机也被挖掘出来,在唐宋时期,就有专门销售冰块的冰商,他们将凌阴中的冰块,按重量来出售,许多百姓和饭店都会购买冰块。

到了明朝期间,更是出现了许多冰镇饮料,像是冰镇的杨梅汤和冰镇西瓜汁,和如今的饮料也有的一比。

神奇的热水造冰

在古代最神奇的制冰方式还要数《淮南万毕术》中记载的“夏制冰”。对于这本典籍可能大家略有陌生,其是由西汉淮南王刘安所著,作为汉高祖刘邦之孙,刘安也为后人留下了无数的瑰宝。

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据说刘安生平就喜爱研究奇物,热衷于数学。在饮食方面也有很大的造诣,今天我们早餐的首选豆浆,以及餐桌上各式的豆腐美食,创始人都是刘安。

而《淮南万毕术》就是刘安召集了天下方士,一同撰写出来的秘术,如今我们能看到的《淮南万毕术》只是残卷,其中记载的包含了自然、方术等,其中贯穿了中国传统风水,阴阳转化等,夏制冰就是利用古人理念中的阴阳转化来实现的。

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回到夏制冰,刘安在典籍之中写到:“取沸汤置瓮中,密以新缣,沈(井)中三日成冰。”翻译为白话,就是准备一个硕大的瓮,将水倒入其中,并且将瓮中的水煮沸,再用新缣(一种丝绸布料)将瓮密封起来,静置三天之后开水便能转化为冰块。

听到这里大家肯定一头雾水,开水和冰块这两个东西竟然能转化,要不是在古书上有记载,肯定都以为是小编瞎编的。

为了调查开水制冰,许多科学家也尝试了还原其中的步骤。刚开始大部分的学者认为,这种夏制冰的方式,是利用了降低瓮中气压,从而提升水的冰点。

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通过多次实验后,科学家们发现水的冰点的确是提升了,但仅仅提升了1度,这可谓是杯水车薪。如今的科学技术也无法还原夏制冰的过程,那么是否刘安等人所记载的制冰方式,只是一个臆想,根本无法实现呢?

还原真相

在《淮南万毕术》中关于夏制冰的记载只有短短几行字,并没有明确写到过程和工具的材质细节,因此科学家们将方向转移到“瓮”这个容器上。

他们发现我国西汉时期出土的类似于书籍中的器具,一般都是下宽上窄,并且体积非常巨大。而这正是夏制冰的突破点,因为开口小的缘故,古人们在利用瓮煮沸水的过程中,形成的水蒸气会附着在瓮的内壁。

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同时在用新缣将其密封,值得注意的是,这里提到的新缣是一种十分细密的丝绸品,可以有效防止外界气压影响到瓮的内部。

这样一来将瓮放入井内,马上就会形成巨大的气温差,瓮内的水蒸气再一次形成水,让瓮内产生类似真空的环境。这时将瓮立刻取出,瓮的气压形成第二次下降。

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科学家们发现,通过这样的方式,的确可以产生少量的冰,而这也是利用到“绝热膨胀”的原理。

经过上百次的改良实验之后,瓮中产生的冰也渐渐增多,最终科学家们也得出结论,只要容器够大,并且井内深度够深,形成的温差够大,就能产出大量的冰。

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这也让科学家们惊叹,在几千年前,古人就掌握了绝热膨胀的原理,研发出热水制冰的方式,其智慧和行动力不得不让人钦佩。

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