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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 * A1 |% y) \2 `5 u% C* ]+ t/ h. w
( h( X  {* ]# a  ^
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。
5 k& V6 b% d. R+ n( I
. i4 Z8 P/ ?! I, v9 g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:
- F' ^' {2 U0 s0 `ΔTf = Kf · b · i
# L" {* S$ |# R( @+ y; W- U    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℃
, x! Z/ w5 V5 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 v# q0 l# s) ~- }7 A0 R, a    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
& i" G9 J: L" T# T" _    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. I4 w0 s6 v* C
- w/ ~: Z3 S# J5 S& ~5 w5 L; d
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
/ n, M/ F# _2 r# H' Z, S0 o6 P. {# `& Q3 a, ]! @. \1 P
$ n$ E1 K% h6 K2 F' y; ?9 T; [
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。: S8 U, p; H2 M+ u( y
$ L$ A; `% a  K2 W
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。( |1 Y/ Q0 z# R) U! a" [

" a, Y) x4 F0 K* Z' E制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。( l1 e, x3 Y8 W; e. [
% N% I. V7 k1 @! R8 I' }9 Y% q
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。
3 z( z" G( V( M& G% A# K2 |
  q; z3 E+ Y- v6 d: Z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!, E& g6 m2 |4 d5 ?; j: V* _3 q

% o* n" A& `+ n, U: o$ V# V+ c
4 ]: a/ n# U$ L# n, v8 [

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  • TA的每日心情
    开心
    13 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 5 I- N5 j$ e5 P, x9 F

    ) u8 i) W2 n# I5 b2 \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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    2025-5-12 23:57
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    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?' n& l* W1 S% k* I' |8 n9 Z6 z  `8 d

    3 p* y% B) w' K7 R+ T% D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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  • TA的每日心情
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    13 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
    4 m1 |* k) f8 p. A# T
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    8 \! N  O# G3 {0 A" E马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    2 F( z7 i+ O- Z8 e" |% _4 @2 Y5 w8 k
    结论:马鹿是个好孩子~
    8 r" o! l  A" l5 v
    5 y! a* C! }# Y, h/ o( B
    可不,以为就是个名字
    ' ^: r; a) _- K% Z2 ^+ N. q4 z* ~! C8 y6 o( Z) u- h" v! |4 }
    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
    无聊
    13 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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    13 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。
    9 f0 {( \: ]4 C8 P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

    点评

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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  n, M8 h: g3 |- T- L2 {
    可不,以为就是个名字- h: R1 L0 i/ C. @" m9 _' R& m

    6 R0 W5 J: n# }2 H1 D  B4 h另外, 我就是鹿过赚爱元

    " g/ @; @9 i0 v! R4 f& S3 @$ T这里的逻辑圈是这样的
    ' B0 w! {3 w9 D5 w( _5 g1 r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~
    9 \+ |; [$ u6 r  U  S$ e5 x4 q& Y/ g5 o5 `; k. z; S9 d: y
    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
    / f3 K$ `! l  w# y( l6 q- 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。1 `! s5 b. [; D
    这让我想起了绍 ...

    3 u3 G9 w) P) x, ]$ R/ W黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    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( r7 A3 S+ h3 O, b  p' D) v
    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 ...

    - h) j( E# b+ E1 x- p6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    ( K" Q: f5 E6 r" B: N# I; h# n7 {" K( q) r
    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
    13 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( v' P# c  t/ H8 P$ w, A' \( D6 b. z* q
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    $ q/ _6 e1 e: t+ {: [& U6 c- Q! `" n3 P6 L3 Y9 C, |" Y1 z
    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 ...

    " h, Z& v* w% S- \4 f
    ( V( v+ j; u7 W* z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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    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
    无聊
    13 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& z- c2 I: o4 C+ l% j
    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
    : ~- N1 @' w+ q4 S; K: K
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    13 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 19:064 w' t) _# p& x: ^- E9 x
    30还多,你们做饭用gas?
    $ c% z& o1 J/ Q( f0 V4 x
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    无聊
    13 小时前
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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
    + }% m) M, M& C6 t2 X7 ?" H4 L做饭是gas, dryer是gas

    4 \' y; d9 d7 x, u, M2 A+ B' q1 Vdryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    无聊
    13 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
    13 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 + \# A' }8 P$ n2 h1 ^. w
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:193 _# W3 K0 l5 _# V- V8 t2 `
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    5 m/ }4 {6 k' B# D, N  i6 G7 _( H
    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

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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0 Z% E1 s9 Q2 y% R7 c% H8 x2 m
    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
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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
    0 P- w! \, F' J# q7 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
    $ R1 s! E# l" v
    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: ]7 U7 Q/ }$ Z' o+ w9 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

    ' L- W9 W3 G+ M2 n3 P" T0 _' p$ V" \# w" V$ }6 H
    我刚才去随手查了一下:: l3 D, y1 t+ `3 W! d
    【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
    ) c1 b: w8 d6 L! r) Y$ ~你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷- v# U9 u: V4 `1 G' n" `
  • TA的每日心情
    开心
    13 小时前
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    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
    # t% ]7 z7 F5 ^' p我刚才去随手查了一下:# k; Z5 V" z5 h+ K- Q1 D
    【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
    / |+ G2 g8 S1 r9 m) \0 ]  H你每月30,全国 ...

    ) m# t6 _7 G" `! ~  ]* L: F我用的多是gas

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