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2000年前中国古人热水造冰,困扰物理学家多年,这是什么原理


导语:每当炎炎夏日降临的时候,人们都喜欢一边吃着冰棍一边吹着空调,这样的感觉让夏日所带来的燥热荡然无存。这时候不少人往往会感叹现代生活的便利,从而对生活在古代时期的人们表示同情,但事实上古人在炎热夏季也有消暑的方式。

古代的自然环境要比我们现在更好,因为没有全球变暖的情况出现,古代夏季没有我们现在这么热。其次古人虽然没有冰箱这样的电器,但他们通过自己的智慧也能实现造冰,早在中国两千多年前的时候就能够成功制造冰块

随着我国考古事业的发展,国内出土了不少战国时期的青铜器,其中就有一些形状相当奇特的物件,在经过研究之后专家们发现是古人所使用的“冰箱”。当然这种冰箱并不是和我们现在的一样,依靠电力运作。

但古人的冰箱也能够储存食物,因为他们主要是依靠冰块来维持食物新鲜的。古代存在着冰室这种特殊的建筑,这是一种处于地下的洞穴建筑,其温度一般是在二十度以下。到冬季的时候古人就会将冰块储存在这个地方,当然放在这里的冰块并不是不会融化,只是融化的速度比较慢,因此一般能够撑到夏天使用。

虽然冰块是贵族阶级才用得起的东西,但这并不意味着普通人完全用不起。因为我们生存的地方还存在着一些天然的山洞,这些山洞因为背对着太阳,常年温度保持在比较低的状态,因此冬天所留存的冰块很可能到了夏天依然没有融化。

这些地方的冰块普通人也可以去收集,不过因为没有人专门去维护,里面留存的冰块还是比较少的。然而在中国的历史典籍当中记载,古人早在两千多年前的时候就成功用开水制造过冰块,这究竟是怎么做到的呢?

淮南王刘安曾经说出了这种制冰的方式,“取沸汤置瓮中,密以新缣,沈中三日成冰”。意思就是说将开水倒进瓦罐当中,只要放三天就能够结冰。这个说法十分笼统,我们知道水要结冰的话需要外界的温度低于零摄氏度。

而沸腾的水温度高达一百摄氏度,即使将这些水放在普通的环境当中也不可能结冰。要知道淮南王刘安的封地属于我国南方地区,这些地方的温度并不低,哪怕是在冬天也很难让水结冰,因此不少人认为这个说法是错误的。

一些历史学家认为这可能是刘安自己的一种想象,他想象这个世界上存在着一种奇特的瓮,这种瓮可以让水变成冰,因为只存在于想象当中,因此这种想法并没有实现。之所以开水造冰在现代社会实现不了,主要是因为这个猜想不符合我们的热力学定律。

因为热力学定律的限制,如果刘安所处的环境温度是二十度,那么开水在冷却之后最低也只能达到20度,是不可能降低到零度以下的。想要让二十度的水变成零度的冰,除非在这个过程当中再介入其它的能量才有可能。

就像是我们的冰箱一样,之所以具有将水转化成冰的能力,是因为冰箱将电能转化成为了内能,从而降低了周围的环境。如果想要将开水变成冰块,就需要不断向水提供能量,但这点在那个生产力落后的时代几乎是不可能实现的。因此不少人怀疑这不过是古人的一种幻想,并没有变成现实。

还有一批物理学家表示这也有可能实现,实现的方式就是通过气体绝热膨胀降温实现的。为了验证这个猜想,有人还进行了相关实验。通过改变玻璃瓶内的气压迅速降低了开水的温度,这个温度要远比外界环境的温度低。

总结:通过这个实验科学家们认为中国两千多年前用来将开水变成冰的瓮很可能就是类似于这个实验当中的器具,通过降低瓮内的气压,从而实现了将开水变成冰的梦想。虽然古人在生产力水平上不能和我们现代社会相比,但他们同样是充满创造力的一群人。

通过对生活的观察和总结,再经过无数次的实验,他们未必不能制造出能够降低气压的容器,从而实现了将开水转化成冰的梦想。对于古人的智慧我们不能小瞧,因为现在有很多宏伟的建筑都是在那个时代建立的。

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