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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
; R  _, Z& U3 ^9 k' [/ N0 y  B7 z- x$ G, h! p; i
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。
/ j" P5 ~5 X8 e* N+ s  g2 k& Q  E+ m( G6 i' I
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:
( }# [" r1 ^$ M0 ~9 h, PΔTf = Kf · b · i4 r2 Y; b% X: q- 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℃
! G9 J' [: R+ d! T/ |+ f0 t    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.- w' v9 z: @: Z
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量) g* @, m/ E/ V2 z6 H4 D# @, _7 A( J
    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 F4 L/ {% H9 A& j
6 [8 D4 N2 j. |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
1 C0 [1 e9 r, w% z5 T. Q/ T
' I7 s+ c& M1 X4 ~3 D( ~. r& `1 E
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。5 [6 M/ {$ _4 N1 N

: G4 D! C$ ]9 _9 z% x, \( M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。
; N% O6 M, ~! n0 h; h$ \7 ?" F1 G5 k, \: K* G  W4 d9 {7 W" l2 S. J
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
: J4 C, ?9 O' K6 o6 k$ R/ S: J  n  H4 X) Z0 \; Q& E, 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。
% D+ m1 a  U/ Y. @4 y2 W2 ^3 X8 {) X& Q2 `% W9 t. d8 g8 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!* q1 n; `8 \1 U& |- h( q1 ]

( T. E- {# E; Z7 I6 ?6 l1 Y, S8 ?6 t0 r3 s& }7 r$ P! q% C

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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
    $ o2 P6 B3 ~0 k
    % `0 y2 a+ i& z  }+ q* v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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    2024-5-10 23:02
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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?
    - U- c: V1 W2 u1 I3 k2 l
    : K7 r, p, e6 N7 P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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  • 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 g: t8 _9 B2 I4 j4 i/ k; d; Z
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:203 w% R+ t' K6 O5 Y" @. S2 k
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?7 H# E8 J% d; r1 f% c

    # q0 {- }, M% N结论:马鹿是个好孩子~
    9 F. D# l. {" p# G

    5 T2 y3 `* W! F& A$ D可不,以为就是个名字5 C; c7 L  k4 x% }3 H( [3 u
    / o4 S$ I, k1 c" q+ ^5 n. W
    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
    擦汗
    6 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
    擦汗
    6 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。  ^# r. q* M1 g0 S
    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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    油墨: 5 油菜: 5
      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
    6 G/ \+ ?# c: b7 z7 N% p/ o) z可不,以为就是个名字
    6 s8 J% m" l6 N: F1 E7 N3 a' D3 O8 W7 L. \1 i
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    5 Z& @, X! N0 h5 K
    这里的逻辑圈是这样的4 Y9 r% |6 j4 M4 O% a/ [* c' K
    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~
    , R! M  i9 H5 `: t) V: ~0 ]2 O6 ^# w$ I7 m, C8 B
    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
    & N/ }  Y3 j5 K8 ]0 }  C$ j; e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。% C( \  x# Y8 ~1 G2 |
    这让我想起了绍 ...
    2 Z* K: a  \" h$ T' A1 Y2 A+ |" I' \3 g
    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
    7 A2 D, f1 \, m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 ...

    # x+ E# ?! l& ], p; j6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    . F; I3 [, v% w3 k3 Z, k/ k+ k7 l
    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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    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) D0 t/ z2 H4 ?7 ]/ ?1 F1 `
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。. H4 E7 A! \: S7 e9 x8 g# e. q
    : h) c6 [$ ], t- j. E2 d
    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 ...
    2 i7 y6 C# E# J! ~4 i+ t6 H; {

    % p  P  K6 o* K* B& G; P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
    擦汗
    6 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
    3 @4 }! n! R% M8 \0 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
    ' \' f/ H4 X' l3 o7 B- o
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    6 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
    ! Z# P0 e) L  U7 N' N% u30还多,你们做饭用gas?
    ! b$ g/ u& u3 s# S) m2 I3 W
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    擦汗
    6 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
      k, l1 u6 \# \% [- w. D) [做饭是gas, dryer是gas

    % c9 Q* [3 V0 h2 Fdryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    擦汗
    6 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
    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 m$ }/ z" T$ d' X' ]. c
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:197 ]' e5 K( ^+ u. i( v, |) }; Z) b
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    ( [' ]6 q& v  h6 v& c5 o

    $ \& B" ?  U* ~6 R, s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" \7 W. w- ]/ j) O
    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
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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 02:192 ~- @6 z9 n: X. K# v# q! @8 o
    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 l" _( E6 W& F  d1 B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
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    [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! E0 L3 b( S! o
    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 E# N. o$ g, g# t

    ' s  e. S! ~9 M3 f1 ^) z7 o我刚才去随手查了一下:: u7 g- N+ f4 ]* i' X
    【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
    % @3 x/ \8 m- R/ }& d% G% w6 L你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    ! g3 T# q! ]+ F3 p$ L4 k- d
  • TA的每日心情
    开心
    6 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' Y' Q) l+ M! D2 ^9 E! l
    我刚才去随手查了一下:
    0 ^: q3 y8 L4 r, s2 N) K【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) x7 c: k6 J" n2 V- `+ ^% r6 h1 J3 c
    你每月30,全国 ...
    2 h, g' i8 e5 w% J4 f
    我用的多是gas

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