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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 ) ?& c0 Z/ I, u  [( O0 s6 c

% k% C5 q. [+ Z4 D" ~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。# H; A( }6 m( z) u" k

0 ~6 q3 E# f' B! H1 e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：
( u6 k6 g% I/ X9 l5 B# sΔTf = Kf · b · i" p8 I, u. q8 d9 {# i' P/ ^  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℃7 V( M3 F; e- E! i& I* V
    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.2 T3 c2 t9 x2 _, W+ T
    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量
- {3 ^3 \/ v# p! p# V" Z& \% D& o    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
8 Y2 D- \+ e( L* C
) o5 E0 Y) T5 y0 d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
. j. y9 t7 Y7 E2 u1 y4 @! j) l* h
! J- w+ d2 ?9 P9 |& e/ w" y* \. T) a+ X9 }8 M* s8 z
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。6 |# K" J# Z1 X& O
( K8 M* n* Y# h  l
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 Z) G: `) _, N2 N+ M2 u9 e* v6 T+ }3 O
制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。/ H9 K& @+ Y1 S! `% z3 m

' f3 P5 N. N: W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。: t+ f4 i6 d! J
2 Q6 n" Y8 T7 g. [! f" R, c
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！: a- k1 A& O% i1 C

  o+ n1 }8 E8 b  W/ {% b! H- j9 l  z/ y9 i0 _5 v
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    13 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
    - ]+ B# Z  e1 ^% {: A" |
    ) S# y& `3 B4 _  ?3 J; h0 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
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    鳕鱼邪恶
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    2026-2-1 23:57

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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？) c& {7 ]) i" q+ ^8 V; b

    5 x* W( q# L+ E. I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
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    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 0 |3 v+ g( ~5 x' M
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    - X# G, G8 g; I! t2 U马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？, ]% f1 C/ e1 P% S

    : I! [' i; }4 M3 m结论：马鹿是个好孩子～
    - L( D, v, J- J
    3 h* L$ L& d/ w3 v2 e1 @7 X
    可不，以为就是个名字
    : g6 O. m* G  k2 F0 a4 n
    8 W. `1 y. Q# ?, k* Y* [* Y另外, 我就是鹿过赚爱元

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    参与人数 1爱元 +10 收起 理由
    燕庐敕 + 10

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    jellobean
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    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
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    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。
    " C3 o' J% Y0 Z1 [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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    即晴
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      发表于 2018-7-3 02:37
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    鳕鱼邪恶
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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 01:222 i. n" D2 N9 w) M6 w; T3 \
    可不，以为就是个名字, L( y9 l( |# K( t3 i# A& N

    / _( S- r: ~  y/ H1 O: D; |另外, 我就是鹿过赚爱元
    ) I' h/ y# i7 m* U5 w
    这里的逻辑圈是这样的
    : _. e& s0 k6 _6 x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～' @; g. f* [+ a- y

    % n5 V- b0 U9 Y' r& R9 v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
      R1 D  Y- b! O5 F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* X8 |/ m) h' ^! Q2 D& v
    这让我想起了绍 ...
    # e( H/ I* c' y. r4 g
    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
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      发表于 2018-7-3 02:37
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    沉宝

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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
    6 x4 }% n6 q- 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 ...
    0 H% @2 _% T9 E  j) W1 {
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。) c" |3 g3 r) ]2 P2 P$ x

    " }! r/ M4 |! S3 p1 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
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    马鹿
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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+ y* ]1 c1 p" n3 q. a; I  P. _" `
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    5 D% S5 `% @% j7 d1 S" U2 H1 f; f$ w5 a
    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 C. w- r( L- p. ]% @
    0 q  R8 H# a3 q1 H, H' 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
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    lorry
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    2019-4-29 10:01

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    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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    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
    7 a0 W8 p: i1 Y1 P+ s$ @5 L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 z0 P# e0 P+ A0 |30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
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    13#
    发表于 2018-7-3 08:15:56 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:06" y  q' E0 }8 d' p: e
    30还多，你们做饭用gas？
    & I9 C( R+ T  M5 F
    做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
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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 08:156 A5 N3 G) Q1 S3 y
    做饭是gas, dryer是gas
    , J2 p* x. x1 v: b+ E
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
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    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
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    13 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
    * x$ w; S" O3 a1 Y  K' f
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:191 v! J- Z& J) @" m4 X2 ]
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
    . n. ?2 _& J7 ^5 p$ H
    - z2 \" {$ \0 f! A
    财迷的本质处处都一样
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    老财迷
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    慵懒
    2022-8-27 22:14

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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
    5 h( t# h$ K: d0 E, k9 {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
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    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. z; }5 U; z3 X" I4 s3 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

    9 h3 z, r4 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？
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    老财迷
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    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 02:190 N; Y1 [: ^4 ?0 P3 V5 i  m! I: _
    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 V1 Q9 D4 K# |& y- `
    6 H3 P, J" j8 q* x8 y$ j" ?8 @: E
    我刚才去随手查了一下：4 c7 d! b$ Z% D6 n
    【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
    1 f2 @' w: H5 g你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷6 K1 G% ]! P2 S/ G9 V# @
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    马鹿
  • TA的每日心情
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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, i4 {- o1 A, T( s; |7 K+ n1 Y
    我刚才去随手查了一下：7 V9 {7 l# h" `2 _, _
    【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
    - |" B* G0 P8 x- |你每月30，全国 ...

    1 H/ \) v& g9 _0 W我用的多是gas
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