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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 $ Z0 ~' O5 f& q9 E

' R( M: G4 F% V0 b6 C; m( 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。! t( G/ E4 @$ \0 f3 q9 S
& t. a8 ?( a# g) P/ }$ s7 A- x
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:
$ g# h( P5 \$ y: j/ m$ }4 c1 KΔTf = Kf · b · i
' U( i$ r5 L# k1 P* s; c    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℃# d" n; l3 c. M( g) S3 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.
. O$ _  [* |5 t: A% i, Q    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量- F7 U5 x& _8 I2 ^0 M
    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
, m' O" E! ~$ @! u- N4 p! v* P4 ]" y9 |: I$ W8 R- L) L' J! f3 S
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
+ k8 t8 {/ P6 o$ W  G5 @! ~" ?9 Y
$ o0 y3 U+ h+ o( s  A
+ G5 @! T/ r9 a4 n6 |2 f' y3 [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。
' U- j6 N! [4 ], d1 A# t: A* R1 m- e
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。
* j! f4 D  I8 Q  h6 J  A. X* `! I7 F$ f9 P) M) V  i  {
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
' }5 W/ P" O; B7 Y' J! K1 j, s( j& E8 W0 [9 |/ ?) S& l* w
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。4 l8 B. e; Z( R1 [( b! B/ I

# v0 m( Y( m, s4 E# u9 y1 o6 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!3 n4 z  i8 P* @0 ?

- N( I. ?3 E1 @
* ?( c$ p, t0 Z- D2 K( q$ a+ g

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  • TA的每日心情
    开心
    6 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 7 o$ @7 R& u0 r4 u3 T; r$ J9 s

    * Y9 w$ k7 d. m" O0 j( 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
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    2026-2-1 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?
    2 a+ w# d' Z+ U+ k; e2 y
    5 F4 c$ N6 T+ u/ ?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
    开心
    6 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
    5 ~8 M/ g& ?0 S+ f1 S1 j2 ^
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20+ u0 V( `8 R) R: v& G0 C6 l
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?# P5 X5 [* A+ V8 s6 k
    . h* n! c! |/ ^5 |* v/ f! ]
    结论:马鹿是个好孩子~
    3 ^# C* C% {2 h  m1 M/ o7 P
    1 I5 v5 o9 ~1 n1 a* D( d& i. p& M8 u
    可不,以为就是个名字
    ; }+ C: J. {3 u! Y& e! C6 U. Y1 N( |( E2 d2 v/ l
    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
    慵懒
    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
    慵懒
    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。9 A. I* A0 M5 Y1 a0 Q" N8 x& F" C
    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
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
  • TA的每日心情
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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
    2 E3 X* Y8 b0 N! q) s可不,以为就是个名字
    3 ?: |2 J8 S  C& \' ?3 F- E5 X* v' ?9 T" W& Z
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    : R) A( G- S) P: e# g. m; e% V# n  W
    这里的逻辑圈是这样的) r; ]% S2 J- h/ F
    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~2 ^  L5 H( N" o+ l3 j# F8 T4 \
    ) d1 V8 {7 x3 z1 q: }
    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
    ' `. p4 t) Q. H9 K( 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。2 c& v8 G! G. n, w: k9 B9 q7 s  `. S/ M7 y
    这让我想起了绍 ...

    , h3 t# h; m* ?& j  ~! \黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

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    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
    # Q3 Z' ~! S( V! A  Q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 ...
    6 ?6 P4 Y% P$ t2 ]
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    " c' d1 p  I, S! _- w* ^4 c% Q' ~3 c5 ~' ]& `8 G0 ^
    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
    6 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
    ( j8 I/ w3 P. b, c6 Z7 F6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    / S& `# e# S: i6 q  u0 o5 K
    0 m6 @1 W9 _+ J, E7 M* g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 ...

    , n& I% |0 \, t1 \' N$ s+ g
    ; d: ^/ ~; d8 n8 X# I3 F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
    4 小时前
  • 签到天数: 3476 天

    [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
    * n6 s, ~" l! [+ L, J1 [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

    , g' _7 n# i; H30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    6 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/ q+ R$ w7 B: J7 I  R$ v6 D
    30还多,你们做饭用gas?
    ; c& w7 V6 O4 a7 j9 ]" |
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    慵懒
    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 I" ^& X# `. X9 n. M
    做饭是gas, dryer是gas
    0 z1 t' }+ I1 N' B& H
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    慵懒
    4 小时前
  • 签到天数: 3476 天

    [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
    6 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
    8 H0 l4 M# b6 y. ~
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    ( I) C+ c1 f, ]+ ]$ H, qdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    0 c) d' J# X+ l" N4 ?, o) G' |
    : d, U3 N8 ^; s- T5 E
    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
    6 [7 }0 y% P; q( A1 R( P# s/ F. r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
  • 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 02:19
    3 o2 T8 O6 i" V) ?* 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

    9 |- g& N6 _$ f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 02:19
    6 Q2 ]% n( c: V. 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

    # Z- P9 c/ r$ y: ?  `' R4 y
    " a6 G% B! v! D1 Z' e' ?2 Q, k6 N我刚才去随手查了一下:& y7 M+ l* J( h7 l- 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2 V9 Q+ c- F! I0 k2 N
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    ' O* s5 c* J  \4 r
  • TA的每日心情
    开心
    6 小时前
  • 签到天数: 3793 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
    3 ?8 D9 D" E/ d$ S' m# b4 ~( L2 N, G1 [我刚才去随手查了一下:4 T' s9 U, R6 D2 l' K$ ~$ i
    【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
    8 W2 B; b+ ?7 s  s# U& h+ c你每月30,全国 ...

    8 O& a" j$ f/ i9 t' L我用的多是gas

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