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[科普知识] 从杜康冰棍说起

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沉宝

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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 . u) D% ^3 N( ?  j! ^1 D' T6 G
8 W% T) c6 P' F. r$ o% C9 ?
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。' s# ~" B: p$ `2 A
- }# i9 U+ m! F( f
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：
9 Q/ a/ p0 C+ g5 k$ y( XΔTf = Kf · b · i) Y( p+ Y; P1 i5 Q( w; i' 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℃
+ L6 K; w8 \6 q# m3 Z    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.
, \. d& D" V( y+ m0 ~: m  @    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量
# e) y* `1 F( x2 ~# W, w    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
9 a0 J: J2 V4 d3 a' Y7 s" J
6 {7 y" 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) }" _& v. X; i/ p5 g  ?1 {

) ~/ ?! R; A* a4 b& _2 B3 y3 q) }1 `8 S& ]: b) Z
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。
, W+ Z# C7 n) l; H7 y) U; \
9 {8 N& V4 L! S4 O" n5 O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。  ^- e# ?5 A/ F4 c% `0 N
* ~, D: ^+ T( r
制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。
9 `/ X; C; g4 x  \1 ?
) w) A+ o: 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。
4 Y7 ^9 ?1 R3 t1 c' S' Q( f( L% F7 U! O1 f. W- d6 b1 e
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！+ i& E6 ~+ {8 K- A" C# b9 a9 s

  `2 i  m0 A- Q! m
; }7 ~; [) f$ ~9 Y
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    3 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 - [( G5 L7 s% V8 B, t1 S- l
    4 n- |+ q7 I5 o# @3 S
    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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    鳕鱼邪恶
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    2025-8-28 04:50

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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？
    0 }$ U7 A9 _2 z# i/ ^4 u* b( i  j6 @- R9 W
    结论：马鹿是个好孩子～

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    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:36
    jellobean
    哈  发表于 2018-7-3 01:29
    马鹿
    xiexie, 加分!  发表于 2018-7-3 01:24

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    马鹿
  • TA的每日心情
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    3 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
    : @* U# Z$ L$ k- P4 [
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20, Y* V! ^( j' j+ O5 n
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？4 E) }6 D( s" S
    " @' F( U  j. h5 Q
    结论：马鹿是个好孩子～

    , K) `7 H* d, [6 v% n+ u+ O; q, u" h% O5 f: H8 H1 A
    可不，以为就是个名字" ^  z9 s7 q; d, Q
    * T! I5 H% a( Z
    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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    jellobean
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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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    燕庐敕
    社长说的  发表于 2018-7-3 14:08
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    jellobean
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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。
    1 i( A( L) \7 \9 R. Z/ u' i1 n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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    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    鳕鱼邪恶
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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
    ) E( @# w; m) H6 Z可不，以为就是个名字- _1 @6 i# D# \% }- R
    - I8 M% g- P( M7 B' n
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    7 X+ ^# M0 D; b% ^6 @
    这里的逻辑圈是这样的6 f+ J) ]3 J+ W' F! o
    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 _4 E# T+ E6 c) H- K- P
    1 R! r1 f- s- z9 {! d+ }哎哟，暴露年龄了～
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    沉宝

    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
    9 z2 j8 K; _0 G! I: i2 k0 Q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。. t/ R# I# e- b
    这让我想起了绍 ...

    : ^: S# H1 J8 c) D$ Z4 j黄酒度数低。另外，商人奸诈，不像俺这么实诚

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    jellobean
    蔫坏蔫坏滴  发表于 2018-7-3 03:47
    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    沉宝

    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 01:208 y0 |$ r* ]4 S3 C0 D- }0 `
    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 ...
    ! F& H5 ]# s5 _5 a0 B0 z  M
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。5 }2 m9 V4 t6 w0 r$ l1 U& B

    3 q, q6 N4 ^5 S& j3 |8 L7 g# I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
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    3 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
    + m5 `$ ?1 e/ {$ e- l3 K& _' y6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。( A2 O7 O# P4 ^8 ~) H2 l

    9 r3 e, C* e$ H/ V* _; i# R# Z4 _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 X/ e- w& M& D9 C1 g
    * o/ ~/ h& c7 `0 Y: s/ J
    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
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    lorry
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    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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    jellobean
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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 02:191 |2 D) _) W+ {
    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

    7 i8 Y, k8 d/ w30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
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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 19:066 I2 C& l* J# Z4 D
    30还多，你们做饭用gas？

    1 H/ H7 N( G) Q+ I# d' E! i做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
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    14#
    发表于 2018-7-3 08:19:18 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 08:159 Z  |% c0 @5 c) ?
    做饭是gas, dryer是gas

    - ~6 m/ O" X; Zdryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
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    开心
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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？
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    3 小时前

    • 签到天数: 3634 天

    [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 $ E; A8 e7 p" N
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19) K& j8 a8 f) c6 t/ s7 y
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
    $ O" p2 U$ g3 L. J( H: ]2 b
    ! I) g/ _' b6 w
    财迷的本质处处都一样
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    老财迷
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14

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    [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# Z# r9 N6 w1 ]) @) R+ ^' u7 \
    你给的那个杜康酒的链接，纯属瞎扯

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    伙呆了: 5.0
    云淡风轻
    伙呆了: 5
      发表于 2018-7-25 11:20
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    老财迷
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14

    • 签到天数: 351 天

    [LV.8]合体
    18#
    发表于 2018-7-3 09:41:54 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:199 _3 Z9 R! P5 T# k/ B" t$ 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
    . p: F3 I( Z4 @" 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？
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    老财迷
  • 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 02:199 k" _% W+ f, A$ y1 N' K/ 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
    % Z% w3 r/ m5 P/ _0 Y

    3 q& p/ @& N( N1 X( }. P8 x, R我刚才去随手查了一下：( `9 o0 u+ r8 r7 P
    【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  S  o  x# m! W
    你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷
    + Q+ }% C% P. o! w+ {/ G
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    3 小时前

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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- K5 D0 |( q' i( K& m, ]( d+ n9 h
    我刚才去随手查了一下：$ e2 \! }5 ~0 }1 g5 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% F. B: c5 k9 ]6 G7 j' g
    你每月30，全国 ...
    % E  t; S9 w6 V
    我用的多是gas
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