热水造冰的正确方法

你们见过深井可以造冰吗？老公无意中从网上看到，在炎热的夏天，用装满开水的坛子放到井底就能制成冰。正好我们家里也有一口井，控制不住好奇心的老公决定要试验一下。这打劫也是个技术活。对啊， 打不好就翻车了，你看，翻车了。其实我们家这口井在夏天本身就是一个天然的冰箱，平常冰镇饮料水果都特别好，也是第一次听说。还能治冰，简直不可思议。可以可以。嗯，完美。 坛子弄好后，把刚烧好的开水倒进去申请凿冰。它需里边需要一定的压力哦。用辣油把坛子的口封住，把凝固一下，有热气球往外跑。顶了是吗？对， 就是要要让里边产生压力。你先把莱西放屋子里边，要不然小小调皮，别调经里去。哈哈哈。布丁去看你孩子去。 开始下井了，没见过吧？没有。 嗯，到底了。终于到底了。好了，三天以后我们看结果。希望能给我们一个惊喜。应该能行的，盖上盖子，最后能否成功呢？我们三天以后见，记得点个关注哦！

古人用热水造冰困扰物理学家多年，究竟是什么原理？你听说过热水造冰吗？ 这是古代中国的一种特殊制冰方法，他看似违反了我们对于物理学的常识，但实际上有其内在的科学原理。首先，我们需要了解的是，结冰不仅仅取决于水的温度，还与水的压力和盐度等多种因素有关。 当我们将热水倒入大瓶并封口，再将其掉入深井中时，实际上是在利用深井中的低温环境以及压力变化来实现制冰。深井中的温度通常远低于地面温度，尤其是在地下深处，温度可能接近或低于冰点。 当热水被放入这样的环境中，他会迅速散热并冷却。同时，由于井中的空气流动较少，形成了一个相对封闭的环境，这有助于减少热量的 流失，使得冷却过程更为高效。此外，当我们将瓶子掉入井中时，由于深度的增加，水的压力也会相应增大。在高压环境下，水的结冰点会略有降低，这意味着即使水温稍高于冰点，也有可能在高压下结冰。 至于为什么使用热水而不是冷水，这是因为热水在冷却过程中会释放出更多的热量，从而与井中的低温环境形成更大的温差，加快热量的传递和散热速度。而冷水与井中的温差较小，冷却速度相对较慢。

成冰，准备好刚烧开的水，确认袋口封好后放入热水中，钥匙袋子的每个地方都接触到热水， 当袋子里没有结晶的时候就可以取出了。待溶液冷却后，沾取醋酸钠晶体，点入醋酸钠过饱和溶液中，这时袋子里就出现了点水成冰的现象。 点个关注吧！

看过甄嬛传的人都知道，一到炎炎夏季，皇帝就带着他的后宫嫔妃们去圆明园避暑。每个妃子的房间里都会放一堆冰块给环境降温，可以抵得上现代冰箱的效果。 你可能感叹清朝人真是聪明。实际上，两千多年前的中国古人就已经学会了制造冰块。庄子中有句话我得夫子之道矣，无能东窜顶而下造兵矣。虽然此处没有详说下造兵的过程，但我们得知，在庄子时代就已经有下造兵技术。 直到西汉淮南王刘安写的淮南万碧树一书中，详细记载了下灶冰的过程。书中提到去沸汤，质问中密已心间，审中三日成冰。值得研究的是，下灶冰为什么要用沸糖及开水呢？为什么要放到深井当中呢？为什么是放三天？ 对于现代有冰箱、有空调的我们来说，造冰技术是如此简单，对于古人的做法当然很困惑。而即使是物理知识渊博的物理学家们，为了补充完善的物理学史，也不得不在古人的这项造冰方法上反复研究。 遗憾的是，一个个物理学家竟被古人的智慧给难倒了。我们比古人更聪明吗？看来未必。中国物理学史家洪振环算是最早研究古人造兵方法的一批人。他把目标锁定在冰点和气压上。 他认为气压降低会使水的冰点上升，这样不一定在零度水才会结成冰。井中的温度在三到四度的时候，冰点就会产生，水就会结成冰。 然而，他在实验室中做的这个实验的时候却发现，每减少一个大气压，水的冰点提高的程度微乎其微，连零点零一度都不到。 因此，洪振环否定了气压导致水快速结冰的假设。不是气压，那到底是什么？中国科技大学研究科技史的李志超教授推测会。

下造冰原理究竟是什么呢？之前有人觉得和气压有关，和气压降低，冰点最多升一度左右，夏天根本无法让水结。于是有学者提出浇汤效应，高温气体通过多孔材料会发生不可逆膨胀，导致温度骤降。古人用丝织布料密封逃罐缝隙多， 能让热水中的高压蒸汽迅速穿透布料，释放到外部。低压环境，帮助起学者理智操作了实验。刚开始温度下降快，但很快变缓，最终没出现冰块，引发不少讨论。 后来经过一系列改良实验，验证了下造兵在特定条件下可行。不过这种方法操作难，环境要求高，产兵量少，但古人能想到这个办法已经非常厉害了。本期视频到这里就结束了，感谢观看！

在现代社会，冰块可以说是夏天的消暑神器了，喝可乐要放一把冰块，吃冰淇淋要加冰沙。冰块如此普及，在于现代科学技术的发展。 而在我国古代，虽然没有现代的高科技，但是古人在夏天也依然能够制成冰块，而且这种治冰之法居然让许多现代物理学家也感到困惑。 早在春秋战国时期，古人就特地制作了冰窖，可以将冬天开采的冰一直储存到夏天使用。更神奇的是，他们还有在夏天自己治冰的方法。 在淮南王刘安及其门客共同编写的淮南丸碧树一书中，就记录了这种下灶兵的方法。取废汤至翁中密乙新奸陈中三日。陈兵这段话的意思是 说，把刚刚烧开的沸水装到一个大瓶子里面，然后用干净细腻的撕之物将瓶口盖好密封，最后将这一瓶水用绳子吊着，慢慢沉入生井里面，过了三天以后再取出来就能够制成冰块了。 在夏天，将装着开水的瓶子放到深井里，就能得到冰块，这不免令人感到疑惑，为什么必须要用开水治冰，而不是常温下的冷水呢？ 按理来说，冷水的温度更低，不是更容易结冰吗？中国古代的物理学者们对这些悬疑问题十分关心，在后来的历朝历代都有记载。 然而热水结冰、冷水不结冰的反常现象却依然没有得到很好的解释。对此，现代物理学家们也表现出了 浓厚的兴趣，开始尝试用现代的物理学知识做实验验证。那么，现代物理学家能够解释下造冰的原理吗？ 著名的物理学家洪振环先生认为，夏造冰的形成和气压有很大关系。在他的文章里提到，沸水坠入瓶中，瓶口密封，沉入井水中，瓶内温度骤降，叶面气压大减， 瓶内水的冰点是随之提高的。他的理论依据是，气压越低，水结冰所需要的温度越高，不需要把温度降到零摄氏度，水就可以结冰了。 而深井里的温度无论冬夏季节，基本都能保持在十摄氏度以下，有的甚至能达到三到四摄氏度，也就很可能让热水结冰了。但是其中存在一个非常大的限制， 那就是在正常情况下，冰点受气压的影响是很小的。据估算，气压每减少一个点，水的冰点只会提高零点零零八摄氏度。即使将瓶子里的气压从正常水平下降到真空状态，最多也只能让冰点上升不到一摄氏度。 中国科技大学的物理学家李志超的研究则认为，下噪兵是气体绝热膨胀降温导致的，也就是焦耳汤姆森效应在起作用。 结合下灶冰的过程来说，就是装有废水的瓶中，大量的水蒸气在通过细小的瓶口的时候会发生压力突变，从而引发温度变化。这是空调和液化气等装置的原理，也可以用来解释为什么自行车轮胎在放气的时候气门会 变冷，甚至凝结出冰晶的现象。在一个口小度大的瓶中，将里面的水煮沸，直到水蒸气将瓶中大部分空气都排出去。当瓶中的水快沸腾蒸发完时，马上用细腻的丝汁物进水，将口堵住，并立即沉入深井。 瓶子中的气温急剧下降，会导致水气凝结，再加上瓶子内部的气压骤降，可以说近似于真空状态。然后继续放置平温，与外界差不多，这样的话就或许可以制造出一定量的冰。 根据这一理论，李志超直到硕士身赵红军做了一个模拟造兵实验，取一个一身的玻璃球瓶，在里面装上少量的水和温度计，并密封好用来替代古代治冰的梦瓶。再烧开瓶子里的水， 迅速放进盛满了凉水的水桶中，将沸水进行冷却。一开始水温的下降速度确实很快，直到下降到了二十摄氏度时，降温速度出现了明显的衰减。 会不会是水桶里的水温没有井水温度低？或者是不是放置时间不够，毕竟淮南万壁书上说要在深井里存放三天时间。于是李志超又将瓶子放置了几个小时，水温降低到了七摄氏度。 接着摘掉瓶子的封口，让空气缓慢流入，最终整体的水温稳定在了六十四度左右，却依然没有结冰。 物理学家李志超后来对夏道冰实验做出了更详细的解释，一个细口大腹的瓶子，里面装上少量的水，煮沸一段时间，水蒸气就 会充满整个瓶子，原来的空气绝大部分被挤了出去，烧到水量所剩无几。立即用浸过水的细密的织物封口，并沉入深井。瓶子受凉水气凝结，瓶内气压很快下降， 当平温与井水进于平衡，立即取出摘除封口，开始透气。这是利用减压膨胀的吸热效果让瓶内温度下降，如果实验控制的很完美，就可以得到几次冰茶。 从现代科学家的研究中可以看到，下造兵是可行的，这一工艺也很可能是确实存在过的。 但是也不难发现，即使运用现代手段还原古代下到冰的过程，这些实验步骤也依然非常复杂繁琐，只要有一点条件无法满足，就不可能制出冰块来。 而即使真的制出了冰，产量也是非常少，只有一点冰茶。而想要在炎炎夏日制成大量的冰块，就必须严格挑选最好的治冰深井， 耗费大量的人力物力和时间。恐怕在古代，也只有皇亲国戚、有钱有势的人才能够用这种办法来治兵消暑了。与其这么麻烦的自己治兵，还不如多造几个兵将，在冬天的时候多储存一些冰块来的方便。 当然，无论是兵将还是治兵，都不是普通老百姓能够奢望的。直到唐朝末期，人们无意间发现了消食， 它溶于水后会吸收热量，能够让常温下的水快速冷却结冰。这种方便快捷的治冰方法，才真正让民间的普通老百姓能够在炎炎夏日摸 上一块冰。由此看来，依据淮南丸碧树所描述的夏造冰工艺，与消食的治冰效果相比，还是比较鸡肋的。 不过也存在一种可能，那就是书中对这种工艺的描述存在较大的误差。古代的下噪兵技术或许已经非常成熟，只是因为受到皇家和艺人的垄断而逐渐失传了。

你知道泼水成冰为啥一定要用热水，而且还要在九十度以上，那低过这个温度都不可能有那种鲜无聊的感觉啊。这是一个网友刚问我的问题， 首先我要强调一点啊，一般我们看到的那种鲜雾缭绕的感觉，其实就是水蒸气，他并没有结冰。那之所以要用热水，是因为你在把水泼出去的瞬间，水就会因为膨胀导致压力降低，瞬间就达到了气化的条件， 然后水分子遇冷就会快速的凝结，就变成了水蒸气了，才有了非常好看的云雾。但是在这个过程中，只有很小的一部分的水会起化的，那么大部分的水还会是以大块的水滴又落下来了，就容易造成烫伤，所以这个还是挺危险的，需要做好防护。 那你现在想一下，如果你用的是冷水，那泼上去的大块的水滴是不可能瞬间结冰的，他还会落下 来又把自己冷一下啊。不过你想要达到真正的破水成冰的现象，也就让凝结的水蒸气在空气中就变成那个小冰晶，那温度至少要在零下四十度左右， 那这个条件还是挺难的啊，所以我们一般看到的都是泼水成雾啊，而不是泼水成冰，只有他落到地下的时候才会结冰的。

冰窖里的冰并不是完全不会融化，只是因为周围条件的原因，融化的非常慢，慢到足以古人撑过夏天。但是我国一部分的地区在冬天的时候也很少有冰，这时候人们就会从北方将冰运到南方，然后放进冰窖里保存，只不过这样所需的成本非常高，一般也是只有富贵人家才会有这种待遇。 除了储存冰，古代人还会造冰？说出来你可能觉得非常不可思议，因为我们在物理课本上都学过，只有水在达到零度或者零度以下的时候才会结冰，即便是深井，在夏天的温度也根本不可能在零度。 不过在零度及以下才能结冰的这种说法，只是由于在大挤压的情况下，如果外界条件改变的话，那么水的结冰点也会随之改变，这也就是为什么古人可以造出冰的实质原因。古书上讲，取沸汤之问中，密以心间，审中三日成冰。意思就是将刚刚煮沸的水倒入一 陶罐里，用密集的丝状物将其口封住，再把它们放到井里面，大概三天左右就可以获得冰冷。很多人对此都感到不解，曾经也有过不少的科学家做过这样的实验。

不是气压，那到底是什么？另外一位物理领域的教授李志超认为，会不会是通过气体绝热膨胀降温来得到下的？为了验证这个方法是否真实可信，李志超教授指导其学生赵鸿钧硕士进行了相关制冰实验。但取一升玻璃瓶，装上少量水和温度计，密闭后煮沸， 并迅速将玻璃瓶进入冷水中，在一定时间后打开瓶口，排除里面气体。实验观察到，瓶内水温在一段时间后确实下降到七度，离制造真正的冰只有一步之会不会因为放置时间不够，书中说到要放置三天之后才可结冰。 后来李志超给出了更加详细的解释，一个细口大腹的瓶子，里面装上少量的水，煮沸一段时间，水蒸气就会充满整个瓶子，烧到水深无几。立即用浸过水的细密的植物封口并沉入深井。 瓶子受凉水汽凝结，瓶内气压很快下降，当瓶子温度与井水很接近的时候，立即取出摘出封口开始。这是利用减压膨胀的吸热效果，让瓶内温度下降，便能够得到一些冰镇从。

这一发现，让千年谜题有了科学答案。古人治冰智慧如何影响后世生活？西周至西汉兵是皇室专属。唐宋时期，冰窖普及，百姓也能享用。古人发现地下深处的低温可保鲜冰块，于是挖掘冰窖存储。更巧妙的是消食治冰法，大盆盛水加消食，小盆欠集中，盛水 消食吸热，使小盆水结冰，大盆消食可循环使用。这种环保又安全的方法，让冰从奢侈品变为夏日必需品。古人的聪明才智在科技史上写下浓墨重彩的一笔。

你听说过开水治冰吗？据说把装有开水的坛子放入井里，三天后就能得到冰块。为了验证它是否是真的小心，分别在乡下的两口井都放了装满开水的坛子。 今天是第三天了，我们赶紧去看看，我们先把第一口坛子拉上来，妈呀呀，好担心坛子裂开了，你们快看，它竟然完好无损。芜湖，这坛子摸上去和冰块一样的，这莫非里面真的结冰了？千万别眨眼，见证奇迹的时刻到了。 嗯，几块钱？对，没有冰，你们尝试倒出来看看，这明明像冰块一样的冰，为啥没有冰块呢？我们赶紧去另外一口井看看第二口坛子的情况，妈呀呀，好几 紧张呀！哎呦，这也没有结冰啊，这明明和冰块一样的冰手，难道真的像大家说的这个坛子太小的原因吗？不服输的小心决定用超大的坛子试试，上一次失败，应该是没密封好， 这一次尝试密封两层，不知道这样能不能做到只透气不透水呢？可是万万没想到，这坛子沉不下去，为什么这一次都不下去呢？芜湖，这应该是密封的太好，坛子的水没装满的原因， 我们尝试加满水试试。你们快看，快看，终于沉下去了，你们觉得这一次我们能治病成功吗？让我们等待三天再来见证奇迹吧！

大量的消食做原料，不经意间发现消食溶于水是能使周围的水温骤降至结冰，于是一些能工巧降就开始利用消食的这一特性。在夏季大量造冰、消食治冰的方法不仅方便，还很简单。 只见工匠们将一个大盆和一个小盆叠放在一起，都装上水，大盆的水需要淹过小盆，这样在大盆内加入消失之后，小盆内的水就慢慢结成了冰。 造兵时，工匠们还发现大盆里的水凝固之后消失又重新出现了，就把他们刮下来重复使用，这时兵才真正成了普通人也可以享用的物品了。 一些商家瞬间看到了商机，他们利用消食造冰的方法，还制造出了夏季消暑的冰制品，类似今天的冰棒进行售卖。以当时的条件，也只能用糖和香料在 水中调出不同的口味，倒入小盆里，再将小盆放在大盆里，不断往大盆加，消失之后，小盆里的糖水就成了冰棒了。说起造冰，在科技高度发展的今天，已经发展成再简单不过的一件事情了。现在只需要将水倒入治冰的模具中，放置在冰箱中等待就可以了。 有了冰箱，人们在炎热的夏季可以喝冷饮、吃冰沙、做冰粥。即使是让水瞬间结成冰，也是一件非常容易的事。 只要将纯净水倒入冰箱的储藏盒里，冷冻大约两个小时。另外提前准备一些小冰块，分别放在多个成放冰的容器里， 然后将冷冻过的水稳稳端出来，慢慢的倒入放置了小冰块的容器里，水就会快速包裹住冰块，并以肉碱可见的速度凝结成冰是不是特别神奇呢？从古至今，古人也好，像 现代人也罢，现任都在通过不断的努力和实践，探索着人类发展的奥妙，也不断推动着人类的发展和科技的进步。现在不管下噪兵这一困扰，这物理学家的问题结论如何，他也已然是中国古代科技史上的一个奇迹了。