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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 & ~/ N( R: H3 s- v7 u5 P
# x+ W) z5 C. j1 X8 e) ]
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 f1 u( X! L+ W
/ D$ O) H3 O+ `  }+ G  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:
' `/ g5 i" c7 k) B, K3 L( P. mΔTf = Kf · b · i
3 P5 D9 l/ [+ P; y4 `    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℃% W% A+ Y7 c/ \+ X
    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.& B1 A# U7 y; S1 g: a
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
; N, V% l  c3 O' ?: d- M9 j    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+ I  h: q; k4 i. @) d

& j7 W/ _2 `' w3 j9 @' L! 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
# }4 z4 q/ o( l1 j- P& Y. r- P$ w& i

  S2 h2 |5 j+ I8 y8 U) M1 ~; l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。$ ?% _- ]* b' _8 z$ m

& [7 |$ k2 x3 R* Q6 }+ J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。
/ |+ d! p+ \) p# \: m3 b" M( j! f* B3 {- j: F3 c  Y+ K  `' q
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
7 F  g$ S8 x* D; `2 C6 Z4 J* z3 e7 l' F* y0 ?# g4 \' U" V( 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。! u$ w( k! g, g  U
1 W3 s3 B! z2 [0 l3 V" \3 \
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!+ t4 i+ b/ E# o% D: }( t
2 Z1 U9 m+ |9 |% {! B
3 z2 g" K4 Y$ j" d

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  • TA的每日心情
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    8 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 O: l4 b* n  ^$ o( e  M

    / y2 K0 k+ x# I, C0 L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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    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?
    7 c8 L6 \# f+ \: O3 D
    ' K) ^2 Y$ h2 h* _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
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    8 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
    % }* h( E3 W, n8 y! @6 n
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    : r. l. j! A- l1 J( ]% R马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?4 J" x/ S$ {2 x' f- X
      S' \' L  L/ {
    结论:马鹿是个好孩子~
      E4 T. F/ b6 f. t8 E
    5 z0 d1 Y; y. K( y, q3 H/ I9 U2 U
    可不,以为就是个名字+ w& j: {/ r$ {9 N' r: K" w4 w' O
    # D) t' z- h9 Q9 b0 f, ~+ E& s; x
    另外, 我就是鹿过赚爱元

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    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
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    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
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    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。
    # D$ I' D9 _# T% s; s3 B. V' @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
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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
    + H) F, h* R, |; k9 m' _! h' q. Y. L可不,以为就是个名字
    ) F# }/ k3 G5 z5 t, z6 w) N: e7 R
    * q0 J2 L7 R9 `另外, 我就是鹿过赚爱元
    * K5 s( k9 P% Q! t
    这里的逻辑圈是这样的8 C: w5 G7 j0 ~+ J6 B! U
    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~
    6 ?% g, b$ h' u+ e( F8 G2 u2 B! ~) y% y9 s* S; l
    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
    7 q! W9 i# h' W& u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 f+ }! y( a4 v4 E9 L
    这让我想起了绍 ...
    9 L: O" d; Z* M) g$ I! E
    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
    4 F: h- y5 D; W" Y! R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 ...

    / W% ^3 Z0 g9 h# x$ l# q6 P6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    ) y4 L% c  c4 R
    % s( p5 E. ]6 ]1 {, x( e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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    8 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
    4 b. x* \  D- }' g/ o  K6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    7 Z7 u' H% {# B' A4 W$ n% w" n- n, S( [  {5 m1 t9 {
    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 ...

    " E* d" K# B4 `5 h! F' p0 L' `2 S, 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
  • 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
    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
    3 k) ?6 D& t: A  r/ Q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; R) R; @0 I2 n30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    8 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 19:06
    : \  ]+ ^$ @2 i+ P  d30还多,你们做饭用gas?
    $ O. }3 h3 N, _- m
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
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    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 08:15
    1 G5 @/ Y4 n/ ]- U! [做饭是gas, dryer是gas
    5 n7 \2 Y1 I4 J* x
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    开心
    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
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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
    ) j1 u$ w, T; t: i- P
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    9 c- k4 d! _) q# s' r. Bdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    0 x: e/ ^1 N: b; S+ @4 t

    0 }0 ]/ s* N4 z6 l( Y( d" r& V6 O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; Y; }$ r* }8 T) X
    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
    + J; Q3 {0 O0 H6 z, O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
    ; u. ~" a% x: W7 D- \5 w
    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 02:195 I2 B; e8 A4 p; [+ z1 C
    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

    " u, y+ h: ~2 G% Y: q7 K0 A7 l% k5 d" v9 r8 y2 i
    我刚才去随手查了一下:
    1 d: J: i0 T( W5 N- j' x【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+ {1 ~% t2 _8 t4 S* N& R: W4 Y
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷  ~! }; G1 L) E" m/ W6 c& y
  • TA的每日心情
    开心
    8 小时前
  • 签到天数: 3899 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
    ! c, k$ c2 N/ B- T我刚才去随手查了一下:2 H; K  z1 e5 P/ P7 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! y4 X# h+ N5 h& D- W; J: v5 c
    你每月30,全国 ...

    + C: l# i% k+ h/ z1 J& u4 p我用的多是gas

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