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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 " q0 }0 S7 `  S' m

: M2 M# R' ^+ s0 Z" \7 m) Y- Y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。  C: p3 u; z: I; k1 ]  O  n$ u" y
# b' G5 Q1 [) 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:& h8 o# a1 `4 B2 n. D
ΔTf = Kf · b · i. j" \' A  p, w/ ^5 w  S1 H
    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℃
, Q. @0 U. P4 g$ e9 O    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.$ f+ Z7 o6 a( c5 D1 L0 }4 c
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量, r; E$ K' K; s; o
    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 = 15 d1 D6 T  r/ r* w* K% n
0 T3 s5 G* \& 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& t" b& i& t7 R0 H! A: F

* }& r' }9 [4 i- a1 T
- v7 A5 R/ i) b3 V+ B$ P7 d$ @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。$ F/ K* w7 i2 V- s2 f
; C, I  `1 C/ X3 R+ g
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。7 p& d! ], H' W' j9 I  u

+ F# T4 l" {0 \6 {制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。: i, ^1 I! j; X$ a  t: f) r# U
, n" ]; W, c( C' c" L
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。8 M+ b" A# u2 R! ~; M
) A* n8 |1 o; a% b7 v% c1 F
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!8 h) M/ ?$ q9 \

5 J  \! ?2 J8 O& P+ N8 m9 s1 g

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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
    ; P# i, {# o3 A$ N8 `8 J1 j6 R" v3 i; g
    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
    2025-5-12 23:57
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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?% M; l9 o) q! A( h

    . j# W) B9 A/ n- t  R4 I0 K) T结论:马鹿是个好孩子~

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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
    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 9 k' B& }+ d7 S7 V
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
      c/ b9 w* I! _马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    8 D" @5 Z1 ?' o$ _3 @2 ]  g/ s. [- `! L% q* C
    结论:马鹿是个好孩子~

    . I- k) [; }- n; ^* U; n4 t. j# e9 [
    7 d. ]8 r( M/ c; O可不,以为就是个名字/ T% y, ~$ T0 L$ R' k; z0 ?
    ; a/ L% ^* i2 x8 ^! ^; L0 ^
    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
    郁闷
    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
    郁闷
    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。
    , R8 L1 e. G, i3 a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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    [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
    ! @/ R% p4 w; O4 b- B3 }可不,以为就是个名字; @0 F0 q' s; I/ t- g- k+ @$ \* q
    + c" a( `3 N, t; }
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    , }- i- Y' I# N& x8 d) d" o# w6 r
    这里的逻辑圈是这样的
    " }) }. V' I1 Y* M$ H' P* @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~
    ' t& i9 [6 l* b( P# I) E8 D, `! I( O# c1 ?. S( R: 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
    ! C: U* h$ A6 `* Y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 V  ?) `% X0 l2 n% D- }7 ~8 k
    这让我想起了绍 ...
    3 c- [8 U) v+ f$ }
    黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

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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, d3 c0 V2 z  N! y' V( 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 ...

    9 f" {4 @. P9 [( Z- v, t6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。; E! l2 t# n* Z

    + o* p9 U6 U% ]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: 3516 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 D$ s9 \, p& t2 m6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。) D( A( m8 \. I& ~. C
    + B+ p# s( D4 i2 x
    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 ...

    5 `$ |0 M5 {2 x& Y+ \. H% h# l/ I
    ; k$ f( m8 W! e7 d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
    郁闷
    4 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% S2 B! I% \% T4 ^8 L4 v( [
    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
    3 z" d5 w' m; Y% v, d/ H
    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: 3516 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
    . U" o  F! V6 e30还多,你们做饭用gas?

    2 z# m" C( o; b; k$ t% s做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    郁闷
    4 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 08:155 {7 Q6 n1 u5 ?1 Y4 U" z
    做饭是gas, dryer是gas

    - m& j$ U" I6 H0 e+ E# o& W* M% \dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    郁闷
    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
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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 * w/ s0 ]! j. \3 {. `4 W
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    4 j5 c' c4 o$ Tdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    . F4 [! S; y1 Q5 v0 U* E3 J
    , I$ j5 E, h5 I3 \. h. J1 f
    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7 N+ g( e- N0 x+ v, M' ^: r
    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
    $ H4 K' R" w% W" O$ 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
    1 o2 Q+ N/ ]  Z/ x# m0 L" J
    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
    ! u- s& [, y( Y% a# N! 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

    " j) R; t+ T: X- @6 s; c% b' Y( y1 f9 s( e
    我刚才去随手查了一下:
    & ]8 W" k. L% Q' [. }, P9 H【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
    & x) B& a# x: }: I你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷, Y% S$ ?9 [- D% D9 C3 e# h
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    开心
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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
    4 F2 `6 B, c' L' M我刚才去随手查了一下:
    1 q; ?# A  W3 @  l; I! e- U【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 n. J5 _" A/ @* M你每月30,全国 ...
    . U1 p! c9 p" ]" e, ?( I
    我用的多是gas

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