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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
8 t' C& x7 M3 J  s, {2 O- _% F- U$ i4 U# Y* \7 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。$ v& ]$ d) p: T& w+ l
" G% l9 Q( f7 ^: W+ R
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:
+ Z2 S' U# F1 P+ GΔTf = Kf · b · i
. R' [9 t# O! u0 t' a" E  p5 ]0 ]    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℃
/ l- }" `  |2 x# w( K! x3 D; 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.! h/ X. u6 B/ Q" u
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量, E& Q0 ~/ s7 H9 ?9 p/ \) c9 _6 ^4 [
    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 = 13 b1 _; A0 E; Z$ V4 T% J5 t: O
/ {/ U6 u  r! ~5 @  x, T
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
5 G/ s* I8 E2 ?) _* ~! I9 O1 j* m" n9 F* y

' ~/ \1 w5 k( x. W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 t9 ^5 ?" n; J. N$ ~

6 [3 w' O3 }& {8 b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。
& q* [# X  _8 p, f5 D4 M
1 ?/ o$ F3 E) ]0 t, e' M制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。5 B) ^  @1 e0 O% e" m9 e

7 D7 ~6 ]: m  `  t7 I2 o& c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。
# K' m' u' Q0 g) z
5 D: h( k, E7 a4 w% F$ t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!
9 x3 S( }( \$ V- T! F+ O+ t: }: i* d8 P4 c) G

: z7 [! f0 ]! `  L. e+ Y

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  • TA的每日心情
    开心
    14 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, F. B. G) l% e7 i- }
    % E$ y" [7 b9 Z
    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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    [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 u  A* J2 Y# _6 K! k* P

    / I3 X* L2 p- g- z9 _/ y结论:马鹿是个好孩子~

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      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
    14 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
    ) X6 C$ t4 m, {
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:209 _; |/ ~) }& N6 V
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    . X. e; J: z7 N4 z
    + Z! X# ]) C2 D; O4 P/ {. d结论:马鹿是个好孩子~

    , W' m( x; U6 F6 X  Q
    # e( T, K; h; b' x6 h7 ^可不,以为就是个名字+ Z: Y# ]  L8 g) a+ i( H4 r: U3 s
    ! z; w6 N( y( P4 M5 C5 n4 }+ b- E
    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
    郁闷
    14 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
    14 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。8 T# d% n) N% i
    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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    [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  W, B, U! l) z
    可不,以为就是个名字
    9 ~5 r: ]) k6 k* P! u
    + o3 O2 ^( J1 |: `* T3 v另外, 我就是鹿过赚爱元
    * F% M" p7 m4 y
    这里的逻辑圈是这样的
    / y* A# P8 m: C+ a+ `/ a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 \' `, P9 \4 ]) S$ ~) D
    ( U9 }0 K6 ~  I4 `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
    : e/ q! I3 B$ _* e, S( ?+ r  p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。
    ) T0 V$ I. V( l' q: _% i这让我想起了绍 ...

    + F, \! @/ z6 X4 W  u0 j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
    " p5 S6 E. }" [1 B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 ...
    % o+ \4 d  M7 W2 f, ?
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    $ Y% x8 X2 B& _& Q# f/ h; n1 T( ~, @! T  R1 o3 N
    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
    14 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
    . A$ r  J; ]; O' j0 O! u6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。- S$ r& |/ H, \/ r

    $ Y! l2 c' L2 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 ...
    * }$ J* j- r/ Z4 |7 B0 r) D/ o, p
    ( F0 v  Z( J) i. B: 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
  • 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
    14 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 02:193 ?# C: ]/ F5 M' @) |4 `) h
    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
    : o! [1 |" V) v$ y& d3 v- [
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    14 小时前
  • 签到天数: 3459 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* d6 c. X8 {7 ^& F# v! e5 F& F
    30还多,你们做饭用gas?

    . w' ]: x8 D, S/ V$ Q# s" X做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    郁闷
    14 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, I6 @  i+ T! a+ H
    做饭是gas, dryer是gas
    / c: O4 X/ G) _0 V
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    郁闷
    14 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
    14 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 + C* l" d3 M0 Y; L: ?3 Z. ]
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19' w; V0 I' _9 y0 {% W7 _
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    2 V$ L" F7 b& ^  _
    3 T& i. k8 z+ z% P, \; v
    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$ N, [' X8 p& }' E
    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

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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 02:198 L1 z* L1 ~$ b9 W9 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

    , s6 ?& {$ A& r# |5 p/ l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
  • 签到天数: 351 天

    [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 02:193 Y+ n% R% {( @4 C$ x; m  d6 H
    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

    4 I! G0 n) R3 w' ?2 k) ^3 u+ E& T* i, z& M
    我刚才去随手查了一下:7 A( l5 Q" ~4 G2 a' I' _& y5 B
    【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) j7 J2 V# r$ k& U6 s) G
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷& t: ?5 j& ?: y3 r- w7 k! T2 w
  • TA的每日心情
    开心
    14 小时前
  • 签到天数: 3459 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* r. L" ~; I2 n+ @8 S
    我刚才去随手查了一下:
    6 y& P9 z3 h! J( p+ q【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
    0 a. w, X" b/ `6 \你每月30,全国 ...
    / f2 o/ d) y7 F
    我用的多是gas

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