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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 - W6 o' j1 ~/ g

  V( C+ L# H3 X6 _/ r% 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。8 M9 l4 ]3 ^- t! l
: {2 ~7 O4 w3 Z- S3 L
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:" ~$ V6 `. }' [: u
ΔTf = Kf · b · i7 n0 A1 a  y( q; {9 p
    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℃& \9 ?$ e3 {& E
    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 ]- Z( x  b! C* M( g* h+ {1 w
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
& T2 Z1 _' i7 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 = 18 E6 h% o7 b4 {( g! \+ \! p
6 S0 l$ X, k" k1 x1 V
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
& {& Y; U8 Q  B9 J3 X" n$ }+ y2 A' d  ?6 p" b* `( j
  h0 O; ]. E$ \" K6 M2 M; t  h
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。0 d# `% N; m9 ~! V2 q5 V4 u, Q! U

: r6 Q/ [8 `' i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 {2 O* W. S2 G$ l: @6 r' ~8 x7 U

4 z9 x3 B% [1 @: a6 s/ j+ B6 h0 G制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
7 Z* t5 m, K$ W+ O" `2 u9 p3 S' r) Y  A$ C4 z( _7 F
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。' G$ p) \( H$ c2 X

* w! u' |/ G* [$ E' E. v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!
! D0 k7 x2 L! ?4 Q/ S
- I1 v: g- p6 }. r  X% {+ h
1 }! M2 \/ j2 m

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  • TA的每日心情
    开心
    18 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
    9 K# e& a3 c5 }% ]+ F: f+ s+ ~% p" |5 q) i  i3 r" M' A
    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
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    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?
    ) I- O2 W) U. v! n: r- T' J7 [- B4 m3 Q, ]. |6 L  _& |
    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
    开心
    18 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
    8 `! B+ g; H3 z
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    1 o: b: l* _3 q- T2 L9 K马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    5 _4 E; z. U, M, X; e: T, r
    / l/ E0 ^( _6 w- F3 O$ n; |+ Y结论:马鹿是个好孩子~

    " [' X8 S) Y; W* Z; |$ c
    6 L+ E9 Z$ t' T6 |) v. k4 s可不,以为就是个名字; b( S& V4 s+ N
    / I) k0 E( D8 `7 D6 D8 m
    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
    开心
    9 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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    9 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。. {5 l) h- h3 {6 E
    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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    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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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+ @- l% x5 g3 F% _  r! E
    可不,以为就是个名字3 s5 E: w) `) f# K

    1 A" f4 k: O7 h" Z( Z: o另外, 我就是鹿过赚爱元

    - q; Y1 E/ n2 _4 @8 F. m/ R这里的逻辑圈是这样的
    $ f3 S6 h$ f1 M0 I+ v; 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~
    ) f: w, _( X) ]( x: x
    ; N7 T9 X, t1 ^/ m哎哟,暴露年龄了~

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    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
    3 t: Z; U* s8 s3 w8 U, T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。" ^3 D$ i( k+ @, |2 g4 V% ^& d$ G4 q! f
    这让我想起了绍 ...
    ; V6 [" a) \$ D; A
    黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    点评

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    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" f8 ^( Y1 y# E( k/ K
    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 ...
    8 W1 |7 s# I( X1 ?- L, t4 S- D
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。, P% W6 C. c* m( K

    4 b8 `9 T7 @; ?! W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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    18 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. Z( b) H7 W$ d+ U
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。# y; K8 _" i6 ^) s- O* d0 y
    5 Z8 y8 h& \, j0 c  T
    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 ...

    4 O2 j: ^: _+ t* n/ \6 U" o: F: E1 w9 L* g( e5 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
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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
    9 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
    ; \* [5 a1 |; f& {7 X: ?3 Y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, J6 t! T1 x  N
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    18 小时前
  • 签到天数: 3281 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
    8 n# x5 \5 h+ D8 ^$ I30还多,你们做饭用gas?

    ' E+ |8 C9 p! Y# v% f9 a8 _/ F做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
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    9 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
    : S# h0 g% C4 B& Q  C4 M做饭是gas, dryer是gas

    , G% J- T) Q% y, i" K- {1 kdryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    开心
    9 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
    18 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
    & m2 \& A: x* @* L$ O
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:196 O4 q  k; v* @- O) ?. x
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    * A/ T3 z+ f9 z3 J/ ?. U2 i
    ; x! X- |1 e! a6 A( h& q- Q
    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' R' P# }3 X' \" L* w
    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
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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
    7 N) h' F1 Y0 y6 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
    * T$ Q1 v3 I7 _6 S7 I- X( 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
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    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
    8 ?+ L$ x. h" |3 g/ `8 [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
    6 a! r# t4 e- [, c
    * L6 I& c' x" x' N' r9 |0 H$ R
    我刚才去随手查了一下:
    : E0 p6 \. C, l3 Z【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
    5 ~# v, B  t4 i) K  j你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    ; X. f. i0 [8 s; B6 b  X
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    开心
    18 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 20:438 ]) o0 z7 W8 ^4 J& s1 p* B
    我刚才去随手查了一下:( I' r) R- p! W. U0 Y4 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
    $ S0 n# D: a0 ^! F8 k% Z6 Y你每月30,全国 ...

    ' L: T  s6 e% t/ j7 D我用的多是gas

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