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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
( ?0 Z& s) P0 V% T# W* D3 L0 }* z
: w+ `. D' A- o5 k5 z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。6 q( t' [1 z. p5 u& b3 O& a9 g4 _

$ p* j; r6 \3 t* p' `0 z7 }/ n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:2 c& u; u3 q+ }% w
ΔTf = Kf · b · i
% o' Q" q6 I" y    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℃
9 D: {6 i/ {$ W    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.
6 n9 I% D1 {0 V% c/ P6 G- k3 [* ^    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量3 Y( d- n" [$ O% r3 n; |5 S
    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
( E+ ?0 X4 n, L+ q; A+ Q0 k0 `9 t! _" I' L9 [, f, R
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
+ t7 V" N" Q" ^. h2 Z2 t* u/ o6 O) v
1 J3 h7 k: Z- c) {! I  t
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 Z  b$ V) Y8 @8 P: @) e4 J8 Z( N
  M0 u% z; g* @7 O, J. t- X9 K
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。/ j0 m! Y8 i$ k( ^8 L! E8 B9 U
. X+ b$ f. x" W) n. O0 _6 d) u
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
6 |, g# P8 I3 i) P! l
  Q) {: c! K# l, W2 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。' e, w0 a4 E7 D; t  V
: E0 F3 _/ v6 x0 l$ o7 b2 r
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!  {' Y4 o3 K. F5 _- h) [# t

9 q9 `3 ?( u" c: y9 U  E7 f% g  Q: v
9 O# m# G: \* K5 z; C, I

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  • TA的每日心情
    开心
    5 天前
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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/ Z. U. k( t* m" A. R0 @
    4 R3 k0 R+ F! h5 u% h/ C" O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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    [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?" M% s; N  j4 {' \
    9 r! N" _, v* O' M4 H8 z8 l
    结论:马鹿是个好孩子~

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    油墨: 5 油菜: 5
      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
    5 天前
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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 z; i+ O/ x; O  c8 O
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20/ Z7 T7 H3 j) y; T5 j
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    " o; f" B6 t7 m8 i
    ( d/ q+ G2 Y/ h结论:马鹿是个好孩子~
    9 B$ ^% ]7 h! I& C  B
    2 w1 b" ?% j: ~. {0 I
    可不,以为就是个名字
    7 [9 d  j  u% m7 ?% Z2 [7 O
    % P- U7 p3 q" B, Y. B& f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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    [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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    [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。
    8 d( z4 c, y: C1 S9 d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

    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
    5 l. `& e. U& d  N/ W& m可不,以为就是个名字/ O! |4 R. j! _4 G# T5 c
    2 A4 A% t+ ~! k1 e  @1 C
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    6 M" E0 }$ s% G0 L9 `这里的逻辑圈是这样的* f5 z' _  ^0 N- V  a' b+ X/ @1 r
    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~
    # s; h4 ~- E* B2 B: R: Y5 g) w( l% _
    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 01:383 U7 L/ Y8 e% ?+ K& r3 }3 ?8 S
    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。
      p, i0 s& h; c# j) R$ |这让我想起了绍 ...

    : M; A) |' A- g, v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

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    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+ O1 Z7 d7 ~9 M/ l
    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 ...
    4 T3 [4 j" A# g$ f
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    0 o5 Q% L5 d7 E$ C; D9 T$ s
    6 {1 Q! p2 t0 {0 C7 ^( G& B5 x, [7 V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
    5 天前
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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 13:060 t! C3 u6 a, I/ g- w. [! e
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    ( @2 ?; ^3 f5 h2 s0 k1 Q
    ( z0 v2 B! p, j. p: z7 g8 J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 ...
    ' P" C6 P6 F" |. V6 E/ W
    2 Z, M" D0 h% e; p; 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
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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
    慵懒
    2026-9-17 08:02
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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
    ) v* A" |  L3 N% S$ I9 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

    2 o6 C( @" y! ^7 ?9 Q8 d30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    5 天前
  • 签到天数: 3915 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( n3 r0 N. H+ A) x# j& k5 z
    30还多,你们做饭用gas?

    ' R1 i2 C2 z4 C: r, @做饭是gas, dryer是gas
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    慵懒
    2026-9-17 08:02
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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 08:15
    ' w& n, F, L4 r# T  Q( ^$ f做饭是gas, dryer是gas

      N8 x$ ~: T  o: w. I# i% U: Sdryer用gas好用吗?我们这里很少见
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    2026-9-17 08:02
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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
    5 天前
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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
    " J) s* a1 s& B9 \+ \- s
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    ! B7 _# [1 j0 xdryer用gas好用吗?我们这里很少见

    0 H+ Q# J+ H( ~9 t: c2 C7 K) j! h9 _' w
    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

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    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
    & y& m% K8 T7 d; x+ m" B8 \7 `你给的那个杜康酒的链接,纯属瞎扯

    点评

    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 02:19
    3 c) }) i4 _5 Z# m8 B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$ m' y  j( O" X( A! P: O
    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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    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
    ; f5 H! h( {4 y- 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
    % `3 H2 h  _, r/ I2 e
    , B% _+ U1 Z5 b4 U: j1 k/ V5 }& G, O
    我刚才去随手查了一下:1 Z8 D  f0 o" ?5 A$ a
    【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! ]+ b7 _; M. I" h- ~
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷/ V8 j" ~/ D: L0 n( o
  • TA的每日心情
    开心
    5 天前
  • 签到天数: 3915 天

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    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
    & E" |- p; ~' l7 ]  A我刚才去随手查了一下:
    7 E/ k2 c' O" X9 B3 S( 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
    + k8 C+ v+ H1 x. Y" g7 ^) F, p你每月30,全国 ...

    4 k* a+ ~6 i0 R- [5 x+ q/ `0 w8 C' s% U我用的多是gas

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