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[科普知识] 从杜康冰棍说起

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 楼主| 发表于 2018-7-3 00:46:23 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 沉宝 于 2018-7-3 00:51 编辑 2 }( y5 N, s3 u) n: y1 f

. y" z1 h7 Z/ ~8 j9 s5 H$ D2 `. H这个帖子的起因是这样的:链接。说实话,如果给出0℃答案的是一个文科生,我也许就笑笑走开了,大概不会有本文啦。6 e2 X' w! N2 r
, S- V* D- P! E9 J4 C* e
我们知道酒的主要成分就是酒精(化学名称乙醇,英文 ethanol) 和水。[清凉山]给出了正确的思路,酒精和水的混合溶液的冰点肯定会低于水。那么我们现在量化一下,究竟能低了多少度呢?中学我们都学过,对于理想溶液,凝固点(冰点)的变化可以用下列公式表达:5 d2 }0 k, H( l/ D9 i$ T
ΔTf = Kf · b · i
$ ]2 r( ~) ?2 \% g    ΔTf,凝固点的下降,定义为Tf纯溶剂 - Tf溶液。这里溶剂是水,因此 Tf纯溶剂=0℃3 N. @! v, z  p
    Kf,凝固点降低常数,只取决于溶剂性质,而非溶液。对于水,Kf = 1.853 K·kg/mol.
, g9 G' S( T8 p" s. Z    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
6 b: ?8 \# R7 J    i,范特霍夫因子,溶质 单位化学式(Formula unit)可以电离出的离子个数。乙醇为非电解质,i = 1
" u: A* o( M9 K/ j9 `, T7 q/ u8 W8 e7 @; b5 J& a
用上述公式可以估算出不同浓度的乙醇溶液的冰点。在乙醇浓度不太高的范围内,这种线性化的近似基本够用。但是,当乙醇的浓度非常高的时候,冰点的变化呈现出强烈的非线性。在某个点上,乙醇跟水可以形成共晶混合物(eutectic mixture)。就是说冰点最低的并不是纯乙醇。下面这张图展示了全范围乙醇溶液的冰点变化1 ^- W3 x4 ]! e( x; t

$ G6 h; u8 h4 P* @8 W# }( ~. Z! w; e# d! _, o& x% h% O8 P$ j
由于乙醇水溶液的冰点曲线存在着一定的坡度,当缓缓降温时,相对稀的乙醇水溶液会首先凝固,从而使得余下的溶液浓缩。这样最后冰中原溶质的浓度分布会呈现一定的梯度。当然了即使这样,开始结冰也很难从纯水开始,所以马鹿的说法还是不成立。" D/ P3 x& ?- u5 [. @( i
! o, h. N) P: e( E$ R. r' r' y
下面说一下杜康。杜康酒其实是一类酒的名称。按照河南汝阳杜康的说法,杜康酒的度数大致在40-60度之间(链接)。根据上面的研究,杜康酒的冰棍温度至少为-30℃到-45℃,这已经是大湖北冬天最冷的温度了。77说会把舌头冻上,估计他没有仔细计算,但其直觉是对的。
$ Q4 M' ^3 N; c" y
" C+ G1 r+ [2 _# g3 F  T制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
' I  c  ]& `( h- S+ ?" V1 a* t% }/ C" w* h
我估计爱坛大部分人家的冰箱也做不到。一个可行的办法是用干冰(-78.5℃) 制冷。如果要避免前述的浓缩现象,保证冰棍各处成分均匀一致,更好的方法是用液氮。当然了,无论是用干冰还是用液氮做杜康冰棍,都不要急于用舌头品尝,甚至不要急于用手指头去碰,先拿温度计测一测制成品的表面温度再说。也可以等到冰棍儿表面出现局部融化之后,再用手指接触方为安全。+ b2 {% O' q6 V% E! ]% d4 S4 L
- L/ J  C. n+ J! Y( g8 w
酒精溶液的冰点曲线也可以反过来用。举例来说,马鹿久居北方,冬天有时候不小心汽车车门封条上沾了水(雨夹雪天气),而车又留到室外过夜的话,第二天早上就要担心打不开车门了 ——何以解忧?可以杜康!
+ L6 y3 X! y9 S' }# U4 p- k; M5 H$ C" T0 }

4 P# S" U, F. M% A- w2 g7 s

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  • TA的每日心情
    开心
    23 小时前
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    [LV.Master]无

    沙发
    发表于 2018-7-3 01:20:19 | 只看该作者
    本帖最后由 马鹿 于 2018-7-2 12:21 编辑 + k6 L7 ?" T& c- b

    2 T, \1 X) n) H7 e8 ]% i我家冰箱轻松到-15度, 不是一般要求冷冻是6F吗? 你们都设多少度?难怪每月电钱比gas的还多
  • TA的每日心情
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    5 天前
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    [LV.8]合体

    板凳
    发表于 2018-7-3 01:20:53 | 只看该作者
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?; i+ i+ U+ d  t
    " X4 H  m# M$ d/ x1 H
    结论:马鹿是个好孩子~

    点评

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    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:36
    哈  发表于 2018-7-3 01:29
    xiexie, 加分!  发表于 2018-7-3 01:24

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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
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    23 小时前
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    地板
    发表于 2018-7-3 01:22:48 | 只看该作者
    本帖最后由 马鹿 于 2018-7-2 12:24 编辑 8 F5 B( c+ u& \  \9 j. ^& ^
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    0 `9 I" W1 h+ g9 e" c% o马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?: S) J% v9 }! U  L) ^' H" ^

    . G$ J) p1 X$ p, ~结论:马鹿是个好孩子~

    & n# j/ Z' J. ?1 q8 `7 p4 p8 U: a/ r6 V' h9 u
    可不,以为就是个名字* g4 N$ y, |# C# f* a1 M2 K

    # P5 C* D: E& L- T5 ]. s" G; f另外, 我就是鹿过赚爱元

    评分

    参与人数 1爱元 +10 收起 理由
    燕庐敕 + 10

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  • TA的每日心情
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    23 小时前
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    [LV.Master]无

    5#
    发表于 2018-7-3 01:31:13 | 只看该作者
    猫帅说0度了吗

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    社长说的  发表于 2018-7-3 14:08
  • TA的每日心情
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    23 小时前
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    [LV.Master]无

    6#
    发表于 2018-7-3 01:38:50 | 只看该作者
    杜康冰棍不是光用杜康做的冰棍, 是含酒精的冰棍所以杜康冰棍温度不会那么低的。' R. g% F8 M' E/ a2 @6 p) W
    这让我想起了绍兴的黄酒奶油冰棍。开头几口能感觉到黄酒的味道,舌头并没有被粘住

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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
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      发表于 2018-7-3 02:37
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    7#
    发表于 2018-7-3 01:39:58 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 01:22) j" H$ Z8 Y& Q* ^" @* i& e
    可不,以为就是个名字
    ; a  V1 z/ L: k  T) C
    3 c' M0 L$ N# w# W* M另外, 我就是鹿过赚爱元
    + K) i; C. o4 {# a
    这里的逻辑圈是这样的
    . F/ m* p( }' G: p  ?* O3 i7 e冰棍?孩子吃的东西—->肯定是无酒精—->自动屏蔽“杜康”这个词儿的原版含义。。。这个过程大概是万分之一秒吧~
    5 Y7 z8 H5 u; G# m0 U% r" z
    ' o4 K; K3 w  `& ^7 C# N  Z1 f哎哟,暴露年龄了~

    该用户从未签到

    8#
     楼主| 发表于 2018-7-3 01:59:09 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2018-7-3 01:38
    0 t# P' r1 i2 _, t, i. m+ l$ g杜康冰棍不是光用杜康做的冰棍, 是含酒精的冰棍所以杜康冰棍温度不会那么低的。
    ( l  l" \/ ~0 u" Q$ b这让我想起了绍 ...

    4 w$ f3 c4 p* t; i0 ?! ]黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    蔫坏蔫坏滴  发表于 2018-7-3 03:47
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37

    该用户从未签到

    9#
     楼主| 发表于 2018-7-3 02:06:26 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 01:200 ~7 X2 m9 @$ F* ^. S
    我家冰箱轻松到-15度, 不是一般要求冷冻是6F吗? 你们都设多少度?难怪每月电钱比gas的还多 ...

      D9 s$ M- r# C3 p' X+ N6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    % ~* f8 {$ `% h/ M% J% g" Q& [3 u. S6 T2 R2 ^% h1 e
    冰箱用不了多少电。空调才是耗电大户,除非您家里还有什么特殊的项目,比如说挖矿
  • TA的每日心情
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    23 小时前
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    10#
    发表于 2018-7-3 02:19:49 | 只看该作者
    沉宝 发表于 2018-7-2 13:06
    . x! f  f* _, g  m6 v: Y, W6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    # n" c! \. y. k8 o) d& U- v
    ! h$ C6 J/ O; |; K1 }! l9 \冰箱用不了多少电。空调才是耗电大户,除非您家里还有什么特殊的项目 ...
    , l' A7 _1 z$ X* s7 \' Y$ c

    6 a5 F! V, {! `& k# ^1 i6 `. G为啥每月电费30多刀, 就冰箱, 洗衣机, 照明, 计算机等. 空调今年还没用呢
  • TA的每日心情
    开心
    2019-4-29 10:01
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    [LV.8]合体

    11#
    发表于 2018-7-3 08:04:12 | 只看该作者
    学习了。
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  • TA的每日心情
    开心
    23 小时前
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    [LV.Master]无

    12#
    发表于 2018-7-3 08:06:57 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:19
    3 q' O) I* b1 |2 R为啥每月电费30多刀, 就冰箱, 洗衣机, 照明, 计算机等. 空调今年还没用呢

    + o& n" K* u1 Z0 l7 A30还多,你们做饭用gas?
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    23 小时前
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    [LV.Master]无

    13#
    发表于 2018-7-3 08:15:56 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:06; _2 E% H. F* _* r1 a  x6 f8 j9 ?
    30还多,你们做饭用gas?

    4 s$ y; J, a2 s4 C* ~# M/ P$ l做饭是gas, dryer是gas
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    14#
    发表于 2018-7-3 08:19:18 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 08:15& T$ b1 R7 h8 R# |. T- ]$ k
    做饭是gas, dryer是gas
    - G- }4 R; q9 k1 h/ B8 n
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
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    开心
    23 小时前
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    [LV.Master]无

    15#
    发表于 2018-7-3 08:20:33 | 只看该作者
    沉宝家的冰箱挺高级能talk吗?
  • TA的每日心情
    开心
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    [LV.Master]无

    16#
    发表于 2018-7-3 08:43:48 | 只看该作者
    本帖最后由 马鹿 于 2018-7-3 16:09 编辑
    ( P7 i$ F% a) L6 V  }* X3 @
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19) N. g: z$ g: v/ }/ Y$ Y* j% t8 q
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    2 T' k/ j' C6 J

    3 B/ X3 F$ d$ b% _3 h; J财迷的本质处处都一样
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
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    17#
    发表于 2018-7-3 09:36:31 | 只看该作者
    其它的不知道,但白酒,肯定是53度的最好喝
    ( ?2 r- g  L2 `6 [" o! P你给的那个杜康酒的链接,纯属瞎扯

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    伙呆了: 5.0
    伙呆了: 5
      发表于 2018-7-25 11:20
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    慵懒
    2022-8-27 22:14
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    18#
    发表于 2018-7-3 09:41:54 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:19
    * ^* {, D% h5 S3 Y( y9 ^为啥每月电费30多刀, 就冰箱, 洗衣机, 照明, 计算机等. 空调今年还没用呢
    * }/ d/ S& v# t! c+ {8 c  L8 Q
    冰箱一天就1度电左右吧,你家干衣机还不用电,洗衣机是天天用?
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
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    [LV.8]合体

    19#
    发表于 2018-7-3 09:43:51 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:19
    ; m+ ~  K1 D+ ~1 E0 g. R( R& p/ i为啥每月电费30多刀, 就冰箱, 洗衣机, 照明, 计算机等. 空调今年还没用呢

    + J2 E5 c/ o3 M7 y
    1 q3 |+ J( h1 W/ s6 w& E我刚才去随手查了一下:6 u  K/ k( y7 a' x3 e! V
    【数据】2017年上半年美国居民户平均每月用电812度、电费104美元  N3 J" S" l3 N$ P, `* G
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷: Z' @' [: K2 `
  • TA的每日心情
    开心
    23 小时前
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    [LV.Master]无

    20#
    发表于 2018-7-3 10:38:30 | 只看该作者
    老财迷 发表于 2018-7-2 20:43
    5 m; A$ L" F! m我刚才去随手查了一下:. A+ _3 }3 b6 J
    【数据】2017年上半年美国居民户平均每月用电812度、电费104美元
    6 O# R1 B4 a2 P$ p4 l/ V你每月30,全国 ...
    . `( |5 Y7 R  a
    我用的多是gas

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