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第457章 模范班的科学种子(2 / 2)

“那个,茅新,你说。”

“是,我想的是,老师刚才说可以把人呼出的废气收集起来,将其冻成干冰,那么这肯定需要一种能够控制冷热的器物,这种器物是不是也是用挥发吸热的原理制作的。

“而且这种器物既然能用来冷冻干冰,那岂不是也可以用来冷冻其他东西,要是能造出这东西,是不是就不需要冰窖冬日储冰了,我们直接在夏日造冰是不是也行?”

鲁锦闻言顿时夸赞道,“不错,确实可以利用蒸发吸热的原理来制冷,但我们要知道,热量是不会平白无故消失的,它只能转移和交换。”

鲁锦在黑板上画了个房子的示意图,然后一边画一边说道,“比如一栋房子,你把它门窗密封,形成一个密闭空间,然后把一种挥发性强的液体导入室内,让它从室内吸热,等它吸收到足够的热量,再导入室外将其重新压缩成液体,把从室内吸收的热量释放到室外,然后再导入室内继续吸热。

“如此不停的循环往复,就能使室内或者这个密闭空间的温度持续下降,最终降到零下数十度,滴水成冰的地步,这时你只需端一盆清水进去,关好门窗,用不了几个时辰就能将水冻成冰坨。

“当然这只是一种方法,如果你制冷的空间不是一栋房子,而是一个密闭的铁罐子,你把二氧化碳气体导入这个铁罐中,持续的加压降温,就能使其凝固成干冰。

“同理,我们周围的空气也可以被这种方法冷凝成液体。”

说到这里,鲁锦才扫视众人严肃说道,“就目前来说,你们刚才提出的几种设想和物态变化的用处,人工制冷这个项目是最有实用价值,也是目前来说最容易做到的。

“从普通的生活来说,人工制冷可以在夏日造冰,能造出更多更廉价的冰块,而不必再像从前一样冬日挖冰窖储冰,在夏日使用冰块消暑,将不再是达官贵人才能做到的奢侈享受,普通百姓也一样能享受到,让百姓很少的钱就能买到冰块。

“甚至冰块还可以给食物保鲜,让肉和蔬菜在夏日不会那么快受热变馊腐败,用处还是很多的,而且是非常便民的用途。

“从军国大事上来说,于一国而言,最重要的是让国家做到足兵足食,那么人工制冷,跟足兵足食有什么关系呢?

“我举个例子,比如火器,我们圣武军之所以能攻无不克,战无不胜,最倚仗的便是火器,而于火器而言,最重要的是火药,火药又是由硝石、硫磺、木炭这三种物质组成,这其中最难获取的便是硝石。

“自然界中的天然硝石产量很少,往往都在深坑洞穴之中,采集也不方便,所以我们现在用的是硝田集硝法,具体做法便是收集百姓家的粪便,从粪便中提炼火硝。

“而百姓,也同样需要这些粪便来堆肥,但现在这些粪便被我们收走了,百姓就无法堆肥了,没有肥料补充,田里的粮食亩产必定是要下降的。

“换言之,前线的圣武军将士打出的每一发炮弹,用的都不是火药,而是百姓,是你们父母田里的粮食!士卒们多打一发炮弹,我们的爹娘就要少吃一口粮,我们的兄弟姊妹就要多饿一顿肚子。

“那有没有办法能够两全其美,既让朝廷有用不完的硝石,能够足兵,又让百姓有用不完的肥料,让粮食增产,让百姓足食呢?”

此言一出,不论是在场的学生,还是后排听课的宋濂等人,全都皱眉沉思起来,以前怎么收集硝石这个事他们不懂,现在听鲁锦这么一说,什么打出的每一发炮弹都是父母口中的粮,这个比喻就很直观了,他们才意识到这个问题的严重性。

见众人都皱眉不解,鲁锦又继续引导众人说道,“提前看过化学书的人应该知道,这世上所有的物质,不论是气、液、固,都不会凭白无故而来,物体不会凭白生成,只能在万物之间等价交换,互相转化。

“那么问题来了,为什么人和禽兽牲畜的粪便尿液当中,会有能够肥田,同时还能制作出硝石的成分,这种东西究竟是从哪来的?我们体内有这种东西,必定是我们从体外摄取而来。

“人吃的是五谷杂粮,蔬菜瓜果,鱼虫禽兽,想必这种物质一定在这些食物当中,可是禽兽鸡鸭牛羊猪的粪便同样含有这种物质,说明他们也是从体外摄取而来,那禽兽牲畜吃的又是什么?也是菜蔬和粮食,或者说草木,那说明这种物质源于草木之中。

“而草木生发又需要肥料,多给田地施肥,粮食就能增产,草木就会更加旺盛,如果不给田地施肥,土地只会越来越贫瘠,粮食的产量也会越来越低,说明这种物质也不在土壤之中。

“但是草木又不吃东西,也没长腿,更不会到处跑,那草木之中的这种能够当肥料,还能制造硝石的物质是从哪来的?谁能想到?”

这时宋濂居然举起了手,鲁锦看了他一眼,才说道,“景濂先生请说。”

宋濂当即起身问道,“既然不是从土壤中而来,那会不会是从水中而来?毕竟草木没了水也是会枯死的。”

鲁锦点点头,反问道,“那先生煮水能从水中煮出硝石吗?往田里浇清水能够肥田吗?”

“这不能。”宋濂闻言一愣,当即意识到自己猜错了。

“那就很明显了,这种物质也不是源于水中,那会源自哪里?谁来回答?”鲁锦让宋濂坐下,又问起大家。

这时铁厂来的记名弟子方揽月当即举起了手。

“方揽月,你说。”

方揽月当即站起身说道,“草木不会长腿到处跑,更不会吃东西,所需养料皆来于土壤和水,但肥料和硝石又不在土壤和水中,那么草木平时能接触到的物体,除了土和水,就只有一样了,我们身边无处不在的空气。

“而且刚才老师说人工制冷时也说过,要把空气冷冻成液体,想必这种物质一定是空气之中!”

“不错,回答的非常好,就是我们身边无处不在的空气!请坐。”

见众人顿时一副十分震惊的样子,鲁锦再次说道。

“我刚才说许多遍了,气是有形之物,人从生到死,每时每刻都要不停的呼吸,如果被捂住口鼻,扼住喉咙,或者溺在水里不能呼吸,就会窒息而死,这说明空气中含有我们赖以生存的成分。

“禽兽也一样,猪牛羊马等牲畜,和人一样,如果剖开它们的身体,就会发现用来呼吸的肺,鱼在水中也会呼吸,鱼呼吸的器官是鱼鳃,鸡鸭等鸟类呼吸的器官是气囊,那草木也在呼吸空气,草木呼吸的器官是什么?嗯?是叶片。”

鲁锦这时又在黑板上写下几行字。

“已知,空气中有我们呼出的废气,名为二氧化碳,还有一种供养万物生灵活着的成分,叫什么?我先不告诉你们。

“除此之外,还有一种既能用来肥田,又能拿来制造硝石的成分,这个又叫什么?我们下回再说。

“那么,我们现在可以知道,空气中至少含有这三种成分的物质,既然如此,我们能不能将其从空气中提取凝聚出来?

“我们身边的空气无处不在,就像大海的海水一样,取之不尽用之不竭,我们既然能焚海煮盐,从海水中提炼用之不竭的食盐,那能不能从空气中提炼肥料和硝石,让粮食增产,让军队有用不尽的火药,让朝廷足兵足食呢?当然能!

“那么空气中到底有几种成分?它们都叫什么名字,都有什么作用,该怎么提取它们?提取出来能干什么?我们下午的化学课再讲。

“上午的后两节课,让孟智方给你们讲数学和几何,化学课下午再上,别忘了准备好化学书。

“下课!”

“起立。”

“老师再见~”班长陶广义顿时带头喊道。

“同学们再见。”鲁锦这时也收拾了自己的东西,对方揽月说道,“化学课代表方揽月,中午放了学去王府找我,准备化学课的教具。”

“是。”

等鲁锦出了门,教室里的学生们顿时叽叽喳喳的吵成一团,殿下这位老师太不够意思了,还学说书的吊人胃口,刚说到关键处怎么分离空气就跑了,太气人了

朱升、宋濂、詹同等人也连忙追上鲁锦,宋濂更是追着问道,“殿下,我们真能从空气中提炼肥料和硝石?”

“当然,不过这很难,需要人工制冷,而且不是普通的制冷,是深度制冷,这么说吧,你们都觉得漠北苦寒,可漠北冬季最冷时也不过零下四五十度,说一句滴水成冰也不过分,可即便如此寒冷的环境,空气仍然还是气体,这就说明自然界中根本不存在液态空气。

“想要把空气冷凝液化,至少需要零下二百度左右的超低温,只有人工制冷才能做得到。”

朱升这时也疑惑道,“可是自然中都没有如此寒冷的环境,人能做到吗?”

鲁锦反问道,“自然界除了火山内部,也很少有能将铁矿石融化的高温,人工建造的炼铁炉,不是一样能把铁矿石烧成铁水?

“公输氏的科学,就是要学习天地自然运行的原理,也即真正的天理,然后掌握它,利用它,假天地之力,行鬼神之能,逆变阴阳冷热,盛夏也能变成寒冬,这就是科学!”

朱升和宋濂闻言都呆呆的看着鲁锦的背影,他们此时终于理解了‘假天地之力,行鬼神之能’是什么意思。

同行的詹同和最年轻的罗贯中,他们听了鲁锦的这堂物理课,不仅大长见识,知道了雨雪形成的原因,更是体会到了科学的魅力,有点被科学圈粉了的感觉。

罗贯中见鲁锦已经带着侍卫走远了,更是连忙追了上去问道,“殿下,那该怎么人工制造超低温呢。”

“课上不是都教了吗,蒸发吸热,冷凝放热,循环进行就能给物体降温。”

“可是,这要如何做的到?”罗贯中还是十分不解。

“自己去想,什么都直接告诉你了,你自己还要脑子干什么?还有,你追着问这个干什么,你不是去参观上课,准备帮忙编教材的吗,一会孟智方的数学课就开始了,你不去听课了?”

“.”罗贯中看着鲁锦的背影,顿时有些懊恼,自己当初怎么就想起让老师推荐自己做官,当什么翰林编修啊,当初就应该直接拜殿下为师去学科学!

(本章完)

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