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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 2 H/ z! l& c8 P
$ ^$ i, [" q( S* O" L! L3 P
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。. m0 q8 ]0 G, b
3 S% ?) m9 J/ S. p( _+ ^  g1 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：, l' \- ~  x( q, W% z; t' E
ΔTf = Kf · b · i
6 F) }1 b6 ^& O# w* J    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℃
, N) J  D: d  k    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.
$ s$ Q4 \% p, R0 V& ^    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量
- c& k/ j: _% ~" d% h& [    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' u5 u1 [( [6 ~7 |  d1 Y
( G, Y+ m2 }* U1 `, k% }# u
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
' D$ g  r5 N6 K& Q! x4 G- j( u* j: C7 _7 L' l2 |7 v) j

( `' j" o8 {3 i& s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。0 V& o6 F- L7 o, q
# X7 g5 x2 X. M  Q
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。: i7 L" N2 o; B

9 u% c, h* z( n$ x' Z2 o制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。
6 k3 }; B; D& Q- Y+ m5 G% M3 E, s6 c8 ^" R. F
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。1 L; D- y1 h2 {" R# C: d
2 f. g; [% n% V# t. Q( v1 r) d0 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！
: q" W7 Y/ D, Z- V4 c) P% d& e
6 Z$ Q, {9 B9 N% |
2 v0 z2 L; f1 q* D) W' v
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    19 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
    # o& a: D+ P# W0 \) B
    ! g/ v. w; v% b) j" f6 G0 I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
    回复 支持 反对

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    鳕鱼邪恶
  • TA的每日心情
    开心
    2025-8-28 04:50

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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？) X/ H& I, t( d" C; `8 L* [; E9 b
    : l2 d; g2 e" S( P4 I
    结论：马鹿是个好孩子～

    点评

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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
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    19 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 S- M; F& a6 h' w2 k1 Z0 S
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    3 L" Q7 f& J/ l" K0 z2 K  f马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？
    9 w/ {. ]1 z) i& v: M& z: o+ j% Y3 c: P1 N1 N- d2 p
    结论：马鹿是个好孩子～

    ! [' l' T9 h* o) l- Y! s. K$ Q. M% k$ Z$ m9 S
    可不，以为就是个名字
    4 _( f, n1 ~& E/ k% s- A2 Z
    # w$ o0 O  H! O0 x: m# |' l+ r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
    开心
    19 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
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    19 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。
    . K2 m7 T/ X' G) [, x" C' i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
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    2025-8-28 04:50

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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) l& q9 x! f+ {" \; N1 S
    可不，以为就是个名字' O$ K; |* i& \* f* k# X1 n

    + f0 j, R0 Y- h5 [另外, 我就是鹿过赚爱元
    9 z1 |* j' r/ Z% C4 a% V" m
    这里的逻辑圈是这样的4 Z- w+ a8 v; \# Y; S, g' B: t! A
    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 p  b! C  D' i, c' E+ G' p7 t# y, C
    7 e: q3 e7 h  |
    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
    3 C/ B+ ]6 _. ?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。2 U$ K  j8 R( A- T0 n  s3 v5 }: W
    这让我想起了绍 ...
    * M& m; t, B, S( _" s8 Q  Y
    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
    " L& O  F8 b3 J/ f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 ...
    % ]. }$ ]" H3 o1 K7 C
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。( h7 u+ @9 e/ C1 x3 ]
    3 ]8 Q4 H# k' K4 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，比如说挖矿
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    19 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 13:068 N: i2 p- Z" G7 J
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    ; x9 t# B- h. |, H4 g3 T, [$ U2 Z  z$ i; m5 H" U, X8 N
    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 ...
    7 h: e0 }1 ^) b* P  f2 e
    & x1 d) E$ u$ y9 `' U& |* M$ T- Y3 G
    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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    开心
    19 小时前

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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
      g$ \9 t2 d  Z# 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

    3 f, Q! N5 l+ z30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    19 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 19:065 S' o) z' l4 F- N1 A& M5 R6 \1 H
    30还多，你们做饭用gas？

    0 Y$ P# S3 P9 t1 K做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
  • TA的每日心情
    开心
    19 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# m& C6 a4 O9 o0 d$ |
    做饭是gas, dryer是gas
    , x4 C* B: C$ O( L
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
  • TA的每日心情
    开心
    19 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
    19 小时前

    • 签到天数: 3616 天

    [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
    6 s( o9 y' d1 L/ Z7 F
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19& h* ^! \8 K! m3 G1 d9 {
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见

    6 }* U( N. \/ c" |! B
    ' }. p, N# l1 d5 @7 `' h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' ?% V; N! e  G6 V/ q
    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 02:19% ^% T- P+ 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

    # S3 n7 d) k- B, m9 P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

    • 签到天数: 351 天

    [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( s4 v7 s+ e* ^/ U% U6 q1 ], X
    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

    . W, Y3 |( ~( E* X" T% l; M) v1 S
    # b) q7 M, K) x+ J+ n我刚才去随手查了一下：3 i: P2 ~' N" H' `& i
    【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 X1 D/ B" s4 X4 R- p2 |2 R, K
    你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷  ~# g; @8 e# x( Q$ \* `- k. |
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    19 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
    % b$ e/ ^& r. N我刚才去随手查了一下：
    - O! V: K6 u; d; B+ n' l9 L0 k; w2 K0 }【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
    ; l$ A1 I5 |9 O2 L' C' e你每月30，全国 ...

    " V- u' J0 Z+ c8 I. {$ A8 @# P我用的多是gas
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