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[科普知识] 从杜康冰棍说起

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楼主
 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
( k* s0 y- e/ f$ A1 X
5 I7 p* i7 d) g- N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。# F' g  S# H5 i! d

% E7 \5 b3 g( x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:8 V( W& L) l2 B) z9 h3 v% ]
ΔTf = Kf · b · i
' u; M7 l' {, R, s    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℃
6 b5 ^8 c% [. U4 V( q: y    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.
7 e/ s; o9 V! ?    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
- k: d: t; t& C1 h. d    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 = 17 f# v. c& |) a; }
( M" J, Y9 f$ j' ~. z8 O5 @. a2 X, b3 Z
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 m! [% g7 b* V% c2 X  E! E, O+ t6 {% w9 z
% X& c* }3 B6 T3 D* h/ K' o- a3 x
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。8 N4 Q7 O" \9 }  w" e0 l) ]8 B9 L
9 m/ j9 i. Q/ D( E5 x; L/ ~
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。
& S& x/ k3 f* n. E1 \8 _0 G: ]3 W5 E4 G6 U+ k) H
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。! e! i' o* a5 p5 D6 Z: b- K! G

7 m! `' H! i. b+ s2 X4 C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。
/ r, t1 S7 J; D- W# Z) |( c
5 v6 O, x& X8 n) Z/ D5 U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!& `2 ?% Z. G4 z6 u, }. N. c* E

  O" ?3 M6 y; ~
% D  ?& }1 g3 n' y$ u

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  • TA的每日心情
    开心
    2 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 ( c$ M8 C% F& t/ A0 m+ F- y. @9 Q% h
    8 P& ]" v6 C( y) k# Y- r* D
    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
    开心
    7 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?
    ' @. T" a$ Y1 G9 n5 _; X# J/ h5 k) T
    结论:马鹿是个好孩子~

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    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
    开心
    2 小时前
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    [LV.Master]无

    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
    . @3 ]) k2 e8 R7 V8 z0 _$ i+ ^
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    6 R5 M0 _  k% Z马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    : E! S' u$ m- [3 G: C* {+ S" ?; J7 S3 ~1 c& y
    结论:马鹿是个好孩子~

    $ m; H5 R$ r3 t) G0 {' a' Q, K# n* Z( O' [4 Z4 A( ~
    可不,以为就是个名字
    6 X7 z5 k7 U1 ^. s8 k8 A4 v1 p0 I6 ]! R. [) A4 E' `0 O6 ^
    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
    奋斗
    前天 00:09
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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
    奋斗
    前天 00:09
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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。* b  {! Q8 ]& d/ h) H* t
    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
  • TA的每日心情
    开心
    7 天前
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    [LV.8]合体

    7#
    发表于 2018-7-3 01:39:58 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 01:221 B. ]! q0 i1 ^! g
    可不,以为就是个名字
    ; C/ i: |& d6 j
    . m& Q& I/ h) C; Y4 x另外, 我就是鹿过赚爱元

    " P- [  ]1 `$ C6 \) f3 v这里的逻辑圈是这样的
    # X7 l$ W' ^  G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~# M7 P$ l) C5 P' c
    - Z: }$ ]6 q; r' ?! g8 E
    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
      ~) X- X- e# `" y7 @5 |+ R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。) b3 m* H" C+ n5 P8 K/ a
    这让我想起了绍 ...

    + S& e2 t3 Y' Z: W+ Y$ `. y黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

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    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 01:20
    ; }/ x4 |2 v. r" J; y6 g2 Q  ?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 ...
    6 [2 g% O& K2 y( M7 W; O
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。6 w. B% i$ P9 g$ }

    - H; f: Z, s4 t) c1 o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
    开心
    2 小时前
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    [LV.Master]无

    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
    % @. C% ~% z6 ^& Q6 R1 F6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。# K' i9 I. G: T+ D# _5 F/ `

    - Z' z# s  S. O% H0 Q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 ...

    ! _$ D5 v: O* r. _+ K/ x7 T# p0 L
    / B; @9 h" K: E# E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
  • 签到天数: 334 天

    [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
    奋斗
    前天 00:09
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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% S/ E/ |4 E( _! i% M
    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
    . l- f( a9 H, d& Y+ k5 \' \/ A
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    2 小时前
  • 签到天数: 3689 天

    [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
    : g4 o2 z7 h% _; F. l5 S1 E30还多,你们做饭用gas?

    % u2 \& A! t& Z9 y- c& L) I做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    奋斗
    前天 00:09
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    [LV.Master]无

    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
    ; K5 m% L( E+ l& V3 ~做饭是gas, dryer是gas
    ; q1 A; g# P2 R
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    奋斗
    前天 00:09
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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
    2 小时前
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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
    % i! u+ i$ F2 A
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    6 H" B% O! |  Y: F- e! S5 Sdryer用gas好用吗?我们这里很少见

    $ @8 [" w( I8 m7 E4 T; Z% q3 w5 I+ C* a! _. U
    财迷的本质处处都一样
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
  • 签到天数: 351 天

    [LV.8]合体

    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
    , Y6 {. P" s$ P; N你给的那个杜康酒的链接,纯属瞎扯

    点评

    伙呆了: 5.0
    伙呆了: 5
      发表于 2018-7-25 11:20
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
  • 签到天数: 351 天

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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 02:194 R; Y- C- e5 \& H# L
    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
    ; I+ x4 E8 m8 {, F$ V5 u" ?
    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
  • 签到天数: 351 天

    [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
    ) P8 V) Z* b! O+ a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$ `0 \7 y* C7 o

    " u: N" H4 i' t+ [  p+ \4 T我刚才去随手查了一下:
    ) n1 P; z) c& G6 [" E【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
    4 {8 ~, R: @. N1 y! ]6 g4 {你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷) Y. r: L3 c* k, _2 m& Q/ a
  • TA的每日心情
    开心
    2 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 20:432 x- ^# v7 N( _: i
    我刚才去随手查了一下:
    2 m- I: l- m- s: {【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
    " e( M8 k" ?( @. J8 Z) f) H你每月30,全国 ...

    & E1 f( e! c6 G. b) Y* A我用的多是gas

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