在炎热的夏天,要问小孩最喜欢吃的是什么,冰淇淋绝对能排得上榜。
在很多穿越类型的影视和网文作品中,主角都会搞一套点水成冰的戏法。
他们会用一大一小两个盛着水的铜盆,把小的铜盆放进大铜盆内,然后把硝石放进大铜盆的水中。
通过硝石溶于水时会吸收大量的热这个原理,从而让小铜盆内的水结成冰,然后赚取钱财。
其实这种制冰的方法,作为小说看看就得了,在现实世界中是绝对不可能会实现的。
硝石遇水吸热,确实可以降低小铜盆内的水的温度,但绝对不会冻结成冰。
因为按照他们这样的制冰方法,被冷却物体的温度,是绝对不可能低于冷却它的冷却剂的。
无需太多的化学知识,就简单的问一句,在常温下,你用冰块可以把水冻结成冰吗?
答案显然是否定的。
两者的道理是一样的,硝石盆内的水都没有结冰,更何况是小铜盆内的水。
虽然不可能,但就退一万步来讲,硝石盆内的水真的结成冰了。
可如果结冰,铜盆里面的硝石不就无法再继续溶解吸收热量吗?
这时温度就会达到一个平衡点,小铜盆的水就只会缓慢升温,而不会继续降温。
综上所述,要想在古代制冰,除非你能把冰箱制作出来,否则根本就不可能实现。
所以,方寻制作冰淇淋之前,还得先把冰箱给做出来。
其实冰箱的制冷原理很简单,就是通过在需要制冷的物体表面,进行反复循环低温液体,从而带走热量实现降温。
如果你把自家的冰箱拆开(千万不要),你就会发现冰箱的后面,被一根蛇形的铜管盘旋在整个冰箱背部,冰箱分层内也会有蛇形的铜管,冰箱的底部则是一个节流装置以及压缩机。
当铜管内的液体制冷剂经过节流装置时,节流装置就会阻碍液体的流动并造成压降。
压力下降,制冷剂的沸点就会降低,于是开始蒸发,而蒸发又会带走热量,因此温度再次降低。
低温的制冷剂顺着铜管游走在冰箱内吸收热量,随着不断的吸收热量,制冷剂再次蒸发,从而实现制冷功能。
压缩机的作用就是把低压蒸汽状态的制冷剂,变成高压液体的制冷剂,从而实现重复制冷的效果。
众所周知,根据PV=nRT公式,当气压升高时,饱和温度也会升高。
这时,就要把制冷剂引到冰箱背部的铜管中散热,这样也就是为什么冰箱背部这么烫的原因。
如果没看懂,那我们不妨打一个简单的比喻。
打火机漏气时,你会感觉凉凉的,这是因为里面的液体跑出来后迅速气化,从而带走热量,冰箱的原理便是反复循环气化液化这两个过程。
一言蔽之,想要制作冰箱,把制冷剂和压缩机制作出来就行了。
至于其他的什么节流装置和铜管之类的部件,并没有什么难度。
首先是制冷剂,以前一般都是采用二氟二氯甲烷,也就是氟利昂,不过由于氟利昂会破坏臭氧层,现在一般都不会采用这种制冷剂了。
而且,在古代制作氟利昂,难度也不是一般的高,制冷机制也很麻烦。
经过深思熟虑,方寻最终还是决定采用氨这种中压中温的制冷剂。
毕竟氨都有现成的了,不用白不用,何必浪费时间去搞其他的。
剩下的压缩机,其实原理更简单。
只要装个马达,通过旋转带动转子产生离心力,把制冷剂输送进高压气管就行了。
马达的制作和发电机差不多,它们的原理是一样的。
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