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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 5 W% `* {$ Y) K$ |( U2 z8 z

7 l% |& z" w4 q  j$ U" 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。* ^& Y" U0 f) D$ F- l4 z

8 R& T8 N5 T5 N- o! Z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:
; L. a' n8 v9 _6 [. i: U% uΔTf = Kf · b · i
) [  B' @3 l1 ~, 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℃
# b0 b: j! {! g! A- V5 K    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* ]- r# j! y/ ~6 C    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量; \- j4 z  p% c2 O" W( c' T" b
    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- X" ?, F6 k: z+ x. I
: a& X; s( R$ ?3 G* |5 D  F
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 }: [" B0 z* z7 f$ i5 k. j

8 O0 _3 C$ P4 A4 o( [' b& v6 A% c& e: A" T! P7 Z2 `$ I
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。
9 Q, s: N2 l) u* D+ r
5 x7 b' A0 P  n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。9 A$ U1 e( @( ^* g

; L! o2 x6 q3 f( y% [8 t, y制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
/ L6 V  I* R6 `0 b, ^
, y0 z( J3 P  u% _6 |8 R, e7 j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。
* n, r' h7 f7 h$ ^( s
; L! Q) Z' C- {& W' [) G! M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 F1 B! v" a" J; W7 H# f9 h) x- S' r5 t$ c7 C
: W2 n2 c6 c5 n& I+ u" Q

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  • TA的每日心情
    开心
    9 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 & h" m8 a* u+ A0 d2 h3 Q2 D
    ( p) w1 B7 }5 g  M, }8 X* _
    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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    2026-2-1 23:57
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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?1 d/ s6 D" y. V' F2 e) x

    : W4 n9 S2 [! n1 @: P" g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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  • TA的每日心情
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    9 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 # L0 d0 ?8 W" I1 s+ ^- H7 s% W$ F
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20. S  \  ^9 P$ j& {  P, |3 ~' f' ?
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    : k' n0 \* N  L' S8 x  I4 R$ s3 r& W
    8 Q' n! A! c& j4 q- l结论:马鹿是个好孩子~

    + M  g  t- i0 z6 |0 V/ `+ j) Q/ ?2 h, w% \( t) `
    可不,以为就是个名字
    + p; V, j/ A0 V$ x
    2 _% q1 z: E; T, o8 m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
    慵懒
    7 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
    7 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。
    6 O# J) `9 I# ~; @2 T9 [5 }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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      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
    + J7 J, z& c1 y; D: h  d可不,以为就是个名字- z+ u' c; M- q. u' Y

    , v$ j( J: C; H$ k8 A# I另外, 我就是鹿过赚爱元
    4 l% c! s2 n) ?, A- [
    这里的逻辑圈是这样的( _  f& |; O2 D3 _* _
    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~
    ( u; c* b' v/ T8 ]9 f
    8 K4 h* q  }1 x* n2 {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 X4 u9 k# G9 @2 I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。
    + U. s" x, U  @9 o5 O这让我想起了绍 ...
    0 {8 {, _8 K) N) W
    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
    0 i7 ?2 V  Y6 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 V1 m8 k2 M7 e' Z6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    $ u' d# @" G/ a
    * o/ }9 T- i/ z) i2 j# C5 v" {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
    9 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: e& U: f8 S4 J! z& [  l% x
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    ( o! _1 `7 L% x7 p5 R
    1 _5 x+ p% @7 j1 a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 ...
    1 q$ `0 L* a8 {; M* ^
    5 x% t1 Q' l4 h1 S
    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
    慵懒
    7 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
    9 S' u) h) Y* 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
    3 s' ]( g# X6 v3 X
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    9 小时前
  • 签到天数: 3793 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
    ) s- S) K1 g+ J& w, K" Y' |30还多,你们做饭用gas?

    + k- b7 A6 y3 n6 n; R做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    慵懒
    7 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 08:151 s# d- L4 Z: M$ {0 y7 S0 t
    做饭是gas, dryer是gas
    3 W1 o5 W# n5 [4 L# \/ t
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    慵懒
    7 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
    9 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 6 k& q2 `% e5 ]* r' A  {( B
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    6 K1 n* T4 G* r! kdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    + w1 G4 N: g+ e; k* |* O# u

    ( |' {% q+ f; s$ d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
    % b* R+ v/ n, a2 U- L' |# ~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
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    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# z' q2 k2 Q" _9 O) B
    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
    % p( z* L. r2 P
    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?
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    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- z0 `0 y7 }5 r" R9 V* Z$ 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

    , K; ^" }; Q* R8 ^& ]5 F2 R2 a
    ; R& \/ a3 C, o- i/ m我刚才去随手查了一下:
    # @) E% N! D; w# V; {4 G1 R【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9 h8 q( E7 D' @  T$ L% {
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    5 Q- Y3 K) m! K. G
  • TA的每日心情
    开心
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    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
    : V3 C1 f: k  c3 E9 V! X1 X我刚才去随手查了一下:) `$ v7 |: k' ?; w+ ]* |
    【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, t4 j3 n4 ?: k
    你每月30,全国 ...

      Z0 u4 P: J1 e" q+ x我用的多是gas

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