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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
5 F- U9 b# J; u- w
7 n  f3 w$ H# i0 [4 ?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. {) E8 ?* V! o+ w% c: V& P' W8 ^3 U  ~* g
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：- h5 x3 d! m: w) o' z/ d
ΔTf = Kf · b · i
! E2 Y0 h# C2 @* o4 d- `$ \    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℃( E. ^3 V/ [( t& q
    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& \7 s/ w6 g
    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量
/ i: h  M! f# L2 v    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/ C2 ]$ u, b5 v% Z2 m: n
; F' D2 u# O/ @
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
; i  j5 `: i% B. J$ }' ?& n& `1 U6 [! a) S) i# Q! M. P

- a, x% n9 a" u" t, c2 o/ @: V- }4 q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 P2 d$ u& J0 g- A
: g, ]# Q) F3 H0 z6 d- }; g. J" [
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。
6 ~9 |) R  n+ g, S
6 `/ S: L0 y' G% {+ I( H制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。
% @( y, m+ h) J# w: H1 o% X0 |9 U  F+ ]3 T5 Y# Y( Y
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。
* i) N) d* |' ]! y$ J' i* f8 _: {( V, 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！
$ i. |8 G! i8 ?9 a: |9 h
2 U! Q: A3 t3 \: Q7 n( Z
, L& q# M( x7 S, N- C# x6 Q
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
  • 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 $ t& s- X+ q9 o4 q1 o1 k8 \% E
    6 }8 D- L- s3 |! W  [
    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
  • 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？3 {8 d& v( v' B* B% g0 h/ P7 c

    . b; i0 C4 ^! a- S$ b* z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
    开心
    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 9 W4 c. W. D4 s7 K  Q: o
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20% ^( _  _8 H! k$ ^7 t- F
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？
    + _9 a* ~; P' D7 M( c4 o" S
    3 |! n! G, h8 {# H' }. h结论：马鹿是个好孩子～
    1 S4 A$ M  V5 v
    6 V- R6 Z, A- w" u1 g  a" ^
    可不，以为就是个名字
    & G% r7 c% `4 {" V7 H" E3 C9 z3 {8 B) x& m* ]1 E
    另外, 我就是鹿过赚爱元

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    燕庐敕 + 10

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    jellobean
  • TA的每日心情
    擦汗
    8 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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    燕庐敕
    社长说的  发表于 2018-7-3 14:08
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    jellobean
  • TA的每日心情
    擦汗
    8 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。$ B( D! ^" 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

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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    鳕鱼邪恶
  • TA的每日心情
    开心
    2024-5-10 23:02

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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' o* C* V$ m* y; _$ Q- i* y8 r
    可不，以为就是个名字
    " y( I- q# I6 W6 z7 I, s# a. d$ k& r
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    2 `* p- o  J; L5 O
    这里的逻辑圈是这样的
    - f3 ?# M. C7 g: T3 e1 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～
    0 e+ o: M: \( I  h! b) b8 [9 ?* ?7 `
    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
    8 ^3 w  ^5 y: g) [, Y+ 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。8 a" k- y+ [6 \' ]2 g& Y/ s+ v* C
    这让我想起了绍 ...
    ) \" V; J/ F, s  n+ L
    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 01:20" w% S9 ^9 U' _- }
    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 ...
    , L  J4 A& l, |1 o
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。9 _4 [( G7 }7 \6 k8 R/ `
    & U% U  ]1 o0 J  M' ]
    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
    9 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  w9 [- B$ }4 ^1 E) P. ^# E8 ~
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。. D' t6 A% O  }$ E
    : L/ j8 p3 X* a8 K: f, 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 O* u7 J' T. I" W0 V
    ; A% _! c0 T3 y' Z0 \( Y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
  • 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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    jellobean
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    擦汗
    8 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
    , S- O2 O7 }3 D* ?9 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
    ; i" M) }8 R- n! c
    30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
  • TA的每日心情
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    9 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
    5 B" o! B& L# k' j$ W5 i30还多，你们做饭用gas？
    : a8 K7 f" I- y4 M
    做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
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    8 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
    ! B- j0 d5 D. k' a做饭是gas, dryer是gas

    & F- L3 D% F! O/ h* R5 pdryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
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    8 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？
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    马鹿
  • 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 ) y5 y: M( J4 @$ W$ B
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19! ?0 @& ?% D/ G/ i
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
    , @* P: f! N# }9 @& Z2 h2 x

    0 n/ R6 {# ]0 c* l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. |0 K6 H4 x7 G. c: \- o# m( F( p6 c
    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

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    [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 02:197 m5 T8 @  _8 _2 Q- J- 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
    4 @6 ]" J: P% b5 P7 r6 }' Y
    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

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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
    # ]5 L0 G; g) O) t* x% 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
    # g' G7 }% Y! _+ q0 T5 o

    : i# N; l4 r  l$ }4 q2 o0 ?9 U* T我刚才去随手查了一下：
    * Y( \/ O& j' b6 E5 r2 Z% P* d( H- v【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 ^" w. H" P! }
    你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷
    . i& l' L1 D0 y/ ~; _4 W# X
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    9 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
    5 i, D- e' o1 @6 ^& T我刚才去随手查了一下：
    & H/ c, \; v2 r7 y! y/ ~) t; ~【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
    ' S0 X. C5 t, P, ]  a; S8 {8 A你每月30，全国 ...
    : J- u" z- Y& M- R2 a2 O
    我用的多是gas
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