环球物理|夏天冰块是怎么来的？，【物理原理】古代没有冰箱在炎炎夏日

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在炎炎夏日，不来点冰的简直难以想象！
喝奶茶、饮料或者酒的时候，你加冰块吗？冰镇饮料简直不要太爽！但是，知识君问一句，有想过这种冰块是怎么来的吗？
像奶茶店、金拱门或者KFC的冰块，那可不是放冰箱里冻出来的，见过的都知道，他们是有专门的制冰机。
不过话说，现在制个冰块很容易。可是在古代，古人虽然没有冰箱冰柜，但夏天依然搞出来了各种五花八门的冰品冷饮，他们夏天用的冰块是从哪里来的呢？
据说，那时候还有“进口冰”……
【环球物理|夏天冰块是怎么来的？，【物理原理】古代没有冰箱】藏冰
其实早在先秦时代，时人便利用天然冰来制冷，给食物保鲜、做冷饮。
据《周礼》记载，当时周王室为保证夏天有冰块使用，专门成立了相应的机构管理“冰政” ，负责人称“凌人” 。这些工作人员，一般从每年冬天的12月起，开始采取天然冰块进行储存。

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古人藏冰图↑↑↑
把冬天的冰藏到夏天，再拿出来用，在没有冰箱的当时，古人是怎么做到的呢？
答案却非常简单粗暴，那就是：冰！古代的藏冰条件当然没有现代人好，方法也比较简单。
每年的寒冷冬季，古人就开始凿冰储藏，因为这时的冰块最坚硬，不易融化。同时，人们将冰窖建在阴凉的地方，深入地下。用新鲜稻草跟芦席铺垫，把冰放到上面之后就覆盖稻糠、树叶等隔温材料，然后密封窖口，待来年享用。
然而通过这个存储方法，每年大概会有三分之二的藏冰会融化，因此，古人往往需要将藏冰量提高到所需使用冰量的三倍。

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河南新郑、河北易县、陕西咸阳等地，都曾发现战国时期的冰井。
《水经注》记录，建安十五年，曹操在河南邺城大兴土木，修建了铜雀、金虎和冰井三台的事情。
要说藏冰的规模，那得数清代，《大清会典》说当时紫禁城内有5口窖，藏冰25000块；景山西门有6口窖，藏冰54000块；德胜门外3口窖，藏冰26700块。有学者根据这些记载推算， 5000块藏冰窖的容积，相当于现在一幢五层四单元的住宅楼的体积。

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故宫内的冰窖（资料图）
可是，在炎热的南方地区，
常年气温都在零度以上，
就是不结冰，该咋办呢？
制冰
大约在唐朝末期，工匠们在生产火药时开采了大量硝石。偶尔他们发现硝石溶于水时会吸收大量的热，能使周围的水将温直至结冰。
于是一些能工巧匠便开始利用硝石开始制冰。

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硝石是一种白色味苦的晶体，颜色如霜。硝石的化学名称叫硝酸钙，它溶解于水时会吸收大量热量，使周围温度降低以致结成冰。硝石溶入水后，可以用降温结晶法或蒸发结晶发将硝石再提出来重复使用。
他们首先向大木桶里面放入水，硝石放入大木桶里，小木桶也接满水放入大木桶中，小木桶要能随时拿出来。结冰的同时周围温度也会降低，小木桶里面的冰块最先降低到零度以下。

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制冰用的硝石
由于大木桶里面的温度较低，地窖的温度也会维持到零下几度，无论是对结冰，还是保护冰块都十分有利。
一般古代每次硝石更换时间为十天，皇家使用的可以做到半个月更换一次，其成本并不高。
所以冰块能否存放时间长，主要在地窖的选择，温度越低，硝石制冷容器的硝石更换时间周期就会越长。于是有了这种技术，就大大促进了古代制冷市场的繁荣。