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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
' D% C7 v4 L* w$ _+ E% p6 H
1 ], O; X. y5 @. h2 J! L* ?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。
& e8 Y# O4 W: l( P4 R9 D: C' n& b
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:
1 |: Y7 `8 p0 xΔTf = Kf · b · i+ a8 p# L3 K3 z( ?: U# ~
    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℃
1 X4 p4 B4 H# H* L    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.
; @0 g# A; b. P& Q5 B* L  [# \    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
% D8 }+ c: t; k2 s0 [    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+ f8 M  C/ L- f6 I6 Y7 g" E7 @3 q. k

4 n2 l% A* ], i8 u, o( f1 c/ ^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8 _: V; X: `& `( \

3 A5 o0 a) b/ n5 g
( S0 W4 ~; a8 S; }: C" J& y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。$ R, \0 s8 i) P9 ]

  X( w3 ~; |, _' M6 p; J" t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。
( q! ^0 r8 j! F& \& r0 o0 s( h5 G. ~  ]$ I! S& J
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。4 k3 e( _; ]1 Q/ b1 `3 z

7 L8 k- [5 n" A/ O+ x8 n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。
0 h% ~/ e% f8 j: ^7 C4 z2 o1 N" G
, B$ F, y+ `3 U! G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!
* r3 R5 b* u' M( p0 ~5 v& \' v. [3 H  a+ p% _) F

' \' v2 b; a) l4 O3 J

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  • TA的每日心情
    开心
    8 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 - r9 l$ E3 C6 B3 ^

    " I* ~$ r1 g+ Y8 _, J' R" Y/ y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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    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?% V& |/ N- W$ e+ O0 l$ F
    . `% o$ n5 K/ n7 {- C
    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
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    8 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 L: J  y2 k: v7 R* _
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    0 f) W9 U! k$ e1 B% l; W! P) m- W马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    ; ?# q8 }# v: {3 S9 g+ K$ \- I8 U! }# w5 p$ O1 w# c3 w% T
    结论:马鹿是个好孩子~
    9 J8 l! b7 z2 e) ~, u( W
    ! O' F6 w2 ]% v* v5 V+ Y: J
    可不,以为就是个名字
    & s" U% D% i! t/ e3 h$ q# o" m2 X' K+ Z  T  O* W
    另外, 我就是鹿过赚爱元

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    燕庐敕 + 10

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  • TA的每日心情
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    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
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    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。
    ! p4 G; o/ g5 Q) D! R* z8 J% I7 V3 U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
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      发表于 2018-7-3 02:37
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    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
    ! Z, j$ L0 f/ o* K3 M( t4 A可不,以为就是个名字
    / r9 M4 i1 n0 A7 t" K) }7 h+ X3 k
    & Z7 z+ S2 d0 ]5 d. C- s. T另外, 我就是鹿过赚爱元
    ; h, Q$ ]3 [. O0 ]6 `8 F
    这里的逻辑圈是这样的
    $ c4 r% x- h  Y1 y0 J4 Z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~$ F! h2 j& Q  f3 q4 \' X

    - m$ s' K' M  o- T: x& c5 X) R2 ~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
    # i% {; N4 G, e$ V6 W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。& Z8 Z$ \2 Y4 }' ^3 |6 v3 O
    这让我想起了绍 ...
    % `1 Z- o% F8 W& W- V: t, T
    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
    , V1 @9 a; g0 c1 Q& R& R. m: y2 e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 ...
    ! S/ e, r& I/ X
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。9 R  S0 Y; S$ _( N
    % g# k0 D5 F+ i0 r
    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
    8 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( [! Y8 p& h* C; v# H& I0 l# b
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    7 \1 A& N; u: d! x. P8 h2 J! X
    9 T: |0 _, f; M/ G  h% F) W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 ...

    8 Q. k3 N# Y/ S; |7 B: F; _1 E2 q  l/ p  v" J" L* 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
  • 签到天数: 334 天

    [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
    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) S' j/ y8 a/ r: V9 h" r' `
    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
    ' ^8 ~& M# R; m. u; H  O+ {/ ~# C- q
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    8 小时前
  • 签到天数: 3873 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# k, K8 \0 o; @0 I, t# X$ W
    30还多,你们做饭用gas?
    , A% Q4 _' J" {9 \* n/ V
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    开心
    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 08:155 h* D& H3 s. q  \# w9 x
    做饭是gas, dryer是gas
    # F+ W. F! i- D0 b8 X& g
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
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    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
    8 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 3 u- b$ @5 f& q
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    , {0 d- ]2 {3 M& mdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    / B( h$ P+ h8 O5 o3 w
    : O( s' Q/ u7 t# D. `3 R
    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, ^: {! S: \( ]$ E7 B
    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

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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
    # B( p9 M' u- o! K8 E' s# W) r4 |. 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

    1 r2 S4 m+ Y" ]2 L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
    1 c9 P3 q- L7 P" v$ ^. H- [2 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

    ; @" A* Z6 a/ i2 x0 G$ ^7 _6 v0 ?+ y0 c9 `
    我刚才去随手查了一下:
    & l& U# h" u, v1 m" S9 y2 J! w【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
    & z9 ^  E2 }- n你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷% Q# H' v# L+ |% L$ E! j6 @5 F
  • TA的每日心情
    开心
    8 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, d0 c! B0 G* u, q. h
    我刚才去随手查了一下:
    $ f  X7 g. \% F$ B【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0 I5 Y& L/ C) ]2 E: \
    你每月30,全国 ...

    9 v: X  ^6 G+ X8 I4 S2 T/ u6 V' r/ x) F我用的多是gas

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