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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
* Q3 N8 Y1 g4 e& Y5 P- c9 s, r2 q# x" G" o' R; V' s
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 Q5 G3 |% Q# w% a5 p5 T
1 }9 e$ n& y2 V2 r( M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:
# a6 H$ ^! {2 r2 \8 p: v- U4 r* [ΔTf = Kf · b · i
8 z  S: I/ G$ p1 J8 o    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℃/ n( o. |: q5 I8 \- v# A
    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.( r2 S* }) `7 j* |
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
* S/ k$ S, Y; {$ A$ R8 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 = 1  X4 l$ N8 `! Q0 H$ z' C9 Q+ z
- _. N+ m# v; B
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+ T$ s# H# B) T2 X" t; ]7 ~9 p

" i( G# [' ]+ T
9 M: d6 k9 _4 \" s/ j, r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。
% {# O: Q4 x; z% F* ^) v& G: [4 Y7 [% t# 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。$ r3 T1 C$ h) F" t, t& E2 [$ Y6 |

" u! N5 E0 A8 H# B4 H制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。7 w5 v/ G& l4 W! q8 C

' X6 l$ p& X' `! s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。
$ j$ c4 i# H7 f& _) t' v; c# L- g, V9 ^, ~9 }3 g7 o4 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!6 {, ]8 M2 j5 I% v% t& f( T8 O) A
' p+ O: j" }0 w6 N) j6 E
# ~" }, X9 Z4 c' D

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  • TA的每日心情
    开心
    4 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
    % z# O+ t4 h) |1 U: _$ H' E' `8 o5 A6 |4 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
    2024-9-2 01:41
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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?
    9 a/ x$ U5 k; Z( `# {' ~6 V1 G/ c  |% K; B
    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
    4 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
    % c7 c2 d& n1 {& R8 B
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20( U3 T5 W( ^8 |
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    5 A9 _! n. r- P- G  l  c) s/ V. D6 c8 g5 S# ?
    结论:马鹿是个好孩子~

    % D& v2 Y) {( g* m6 w) {$ ~2 k& S
    ( B6 g+ d* [, k# O! O, [, h可不,以为就是个名字  K) V0 A' @/ ~# o
    1 F$ _8 ~7 e+ r: N$ X* b" n0 `
    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
    慵懒
    4 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
    慵懒
    4 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$ o$ @3 o4 I+ X; p9 j) 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

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
  • TA的每日心情
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    2024-9-2 01:41
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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 01:22& k0 a  u& e* Z; K' R' R# Q
    可不,以为就是个名字; E: C" _* a! j' ~0 X$ P& B
    ' h: Z0 J# S' M5 i& n/ D
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    ) [$ ~2 m+ H1 r- Y
    这里的逻辑圈是这样的1 p+ [: Y! ?+ ^/ [) b
    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~
    1 D* R+ X( P" V. y0 f( U) _* f
    2 m7 i; j- j4 l4 q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- x3 n% k- H6 {1 L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。+ w" q+ V5 M( M3 V" B  f: e
    这让我想起了绍 ...
    - |( [$ a8 I3 G( B# S1 C
    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 01:20
    $ m; R' g9 Q8 _+ a" T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 l) x5 p7 H: G& X7 }# [7 M! ^6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    0 |# T0 _: h# l! z4 ~7 d& M# X& ?1 z$ y5 q6 N# T: I/ p
    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
    4 小时前
  • 签到天数: 3279 天

    [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
    3 c6 Z* ]$ i1 ^& L* A6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    $ G! S) J$ }& Y: P& C9 ]9 F0 [5 F
    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 ...

    + ~  g. w0 ]* ~) V2 x
    * v; h2 g+ z! W0 ]& a7 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
  • 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
    慵懒
    4 小时前
  • 签到天数: 3045 天

    [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
    " b+ g3 H8 E+ G$ u6 _0 }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
    1 {  n' q  y) l0 X' U$ n8 {+ W
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    4 小时前
  • 签到天数: 3279 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# S1 }9 _" G! G) e) v! q! a! P
    30还多,你们做饭用gas?
    1 H. p. M% ~) u4 W
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    慵懒
    4 小时前
  • 签到天数: 3045 天

    [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
    9 E; m# V/ q) m) J3 Y! z8 x做饭是gas, dryer是gas

    # r) w4 }  _! [" D& cdryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    慵懒
    4 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
    4 小时前
  • 签到天数: 3279 天

    [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
    # t; z- |7 ^0 _! \5 `+ f
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19* h% n5 h* p, |+ U  C1 [
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    / f4 }! e2 [: s! ?$ g1 o( K
    1 t, o% n  s, v
    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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    [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
    6 C& P! `0 y. O) U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
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
  • 签到天数: 351 天

    [LV.8]合体

    18#
    发表于 2018-7-3 09:41:54 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:197 U/ c+ e; r; g5 g% z2 X
    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/ _2 h! }2 Z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
    , N/ P' f4 l! z% m2 B9 l& k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
    & L3 ]$ g# o7 {/ ~/ [

    # V" j. [' ^( D  T: M+ x2 V. I我刚才去随手查了一下:) \2 n! [8 [8 p
    【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
    ; D0 h$ p6 W+ h$ k) V  c+ F( _2 o你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    8 F. O* _  P5 X  ?% G: A7 \- A6 V
  • TA的每日心情
    开心
    4 小时前
  • 签到天数: 3279 天

    [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. A# Z! A3 [$ j7 K' ?# B
    我刚才去随手查了一下:' @9 a* a) d( F4 l
    【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
    ! [! [/ z5 B! V$ E: Y. y, R- l% t; Z你每月30,全国 ...
    7 B2 {; O. |% Y0 X8 j
    我用的多是gas

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