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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 4 p* v1 x2 k$ b: S( w
4 d8 U6 h0 G) h7 f$ g6 k3 b
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。. ?7 C7 r9 Q' ~- E. R0 _

9 R/ h5 }# H9 d- ~6 O: 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:
& i: \" g9 |2 B% u# Z3 UΔTf = Kf · b · i
! S# T+ y0 l0 r( s0 O7 n! F5 _    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℃
3 d2 J$ `  i  i- U    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.
: j/ R& t, y8 h4 m) i& v& O$ Q    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
( A; S# J$ _5 `    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
+ ~( l% ]5 n  Z+ O8 K1 h% m4 H* K7 y4 Z' X& r+ t5 W
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# \  \- w) v( G

& Z9 Y* R) N( k. z! v0 z! O
8 y$ G- `+ X- ]* V% v7 E, X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。
& P' Z' o; Y$ S( ^  Q: \) b! s8 G2 U
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。
/ V6 j* Y' t$ J" T
" u8 @0 u0 r6 Z  {$ J. b制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
4 G2 J- f8 w/ s& K( V" [1 i# W# g0 M) v6 K9 Z2 M, p- f) t3 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。- |+ j/ Z! Q: Y  `/ m1 t: d
3 ^$ s' C% ]2 a
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!' P1 b2 J: L, l+ N& x5 C

5 w6 K3 M; W- N+ k5 D1 {& O8 {+ S' O! A4 Q

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  • TA的每日心情
    开心
    16 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
    : G9 F3 r4 L: Y3 k( l! ^
    8 N8 U3 D, Z! g! Q6 c0 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
    开心
    2024-5-10 23:02
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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?
    " R, a0 P8 I4 w$ p! x) |7 e/ W% }8 t- s7 @' F3 X: [
    结论:马鹿是个好孩子~

    点评

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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
    16 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
    % c, k6 T, F9 e: b+ z  S7 v
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    $ K  A8 s* H# z0 R: P0 C1 {3 f% w马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    . D; }0 W8 E9 h& j5 H6 B3 X' t2 D8 d' J+ o1 `5 Q$ u0 |( V
    结论:马鹿是个好孩子~

    3 q7 U( z; j2 u' t
    # p: V  h4 E( [1 w+ h1 ?可不,以为就是个名字2 a2 I/ x8 X% b  o" q: y( u  ~7 `6 a
    & |5 t* y3 }+ N! {6 A
    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
    开心
    16 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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    16 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。( ?0 N8 q. c: T+ j% H8 K% 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

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    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
    开心
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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 01:229 G7 M' |6 F& ]- n& Q, N
    可不,以为就是个名字
    ! h/ Y  [! S3 ?  H3 l7 F& L0 ~. P  ~- i$ P7 M4 [2 L  [4 j% x
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    ; K) L) P* }3 y这里的逻辑圈是这样的
    ; U, J5 \( l. q/ l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~
      i# C9 B& D% q9 c9 q
      ]4 r* o/ _0 w3 z+ |0 l7 S5 a( I5 X+ F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
    7 w0 u3 T9 f! N9 y" a6 {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' t$ \1 _. N% x$ G
    这让我想起了绍 ...

    3 l6 X8 v1 j) i5 x# g- U. s: ]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
    # R7 ?9 _. e6 K% 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 ...
    * }! g/ J0 y/ `, E3 H
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。& [# s# ]0 t& k. r

    : g$ k* K2 A, R0 C* t" l! O% t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
    16 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
    3 z$ E4 I) x' H0 W/ u6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    $ T2 j5 s0 s1 z7 r, D% n4 g' S4 p# k, @8 b7 k
    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 ...

    ! `% O& q) f' p" u& W& x
    1 J7 H- F/ o; t; }& o: 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
  • 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
    16 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
      h2 q5 H3 r3 o( w; x. 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

    * l( e) Z5 Z, \30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    16 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* Q1 I5 U5 v$ E: t
    30还多,你们做饭用gas?
    % X2 E4 g4 g9 [& f8 Z
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    开心
    16 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 A9 @% `2 `! \& m; N做饭是gas, dryer是gas

    % |: b' A. {' l3 S  idryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    开心
    16 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
    16 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 ' T7 j& ~5 l- l
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    % h& c% k$ @; p  p2 Mdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    * u( u' n3 O5 x9 H8 B: e
    7 V( |: f2 z* @
    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( X& x3 M6 W/ [- b9 {  S) i) V
    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

    [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 02:19; n0 t" ]/ E+ ]6 B2 C4 l1 _# _
    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
    / I0 u4 _4 Q* U8 d% R/ z' Q
    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+ F. P8 q" ?/ A$ i; @, ]% q0 E
    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 a7 V# K1 J3 o; _" t$ ]
    0 V  A. H- d5 f2 [& M0 K# l
    我刚才去随手查了一下:
    " o4 h/ U5 R2 ?* X7 i+ D【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 U: V" }& E  ^( [& y1 ?  Q你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷! R' U$ V3 l4 S' F* c: L( m( n$ y
  • TA的每日心情
    开心
    16 小时前
  • 签到天数: 3092 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 20:437 L: e0 f' l! n' i; f$ m; N; h
    我刚才去随手查了一下:( i% S4 E* I1 Z# K& |9 g
    【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
    / H4 }8 ^1 E$ v/ r% J/ w你每月30,全国 ...

    9 e; x1 \0 g& G6 ]我用的多是gas

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