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[科普知识] 从杜康冰棍说起

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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 ! I2 ^  `, ]$ B& N$ k9 b9 w# Z

  i) s% D0 N/ i( r  P9 K2 ?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。
% ^! f' F; A- V# ~- v: p7 K# K2 V0 `  [8 d6 ^
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:
0 K2 S% G# P; V2 ]( a) N& i, rΔTf = Kf · b · i1 Q2 g7 p- `( ?+ l* Y. U8 k" x
    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℃, S9 h1 [( h# V7 I8 \
    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.
& u5 j8 z* ?' W    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量9 e1 s8 E. P9 u9 C: h/ p" {- c/ Y
    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
+ {" l7 Y$ |" P0 l# E! D$ z- x! S1 b' M) T' o7 \8 {
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
$ `; l$ @" x7 k4 `3 A! f7 g1 p
  S' W4 x. s: `& J4 x; ^( N3 u5 t& u! Z% f; R5 M1 E6 i  W; T$ e
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。
3 _/ T  D* Y, K  o% r* @1 R! ]) @) \
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。
9 a5 S4 P) p! Y: a$ Z( H
' k# t( s- s9 P7 m制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
# S; M8 ^; S$ J& U7 Z9 T. w1 O) [/ q" Z& V8 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+ I9 ]$ t/ f; ^, y* M1 ~* `& l1 M6 }1 T" N1 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!
$ `7 H' d' V+ @
& ]  \  l# H8 n. q5 w$ n: O! ^" G( y+ \4 `* m

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  • TA的每日心情
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    5 天前
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    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
    ) v! v) r6 B& [7 U9 @% W! \) y2 Q, j2 }6 u& v- 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
  • 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?: F, ~5 S+ v3 e$ @" [; y0 J
    + h5 M/ X  X, a+ q* k; q- Z) S
    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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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
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    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 ) H5 \/ R) B8 I9 W2 @
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:207 x" _& ?' U! |9 P4 Z
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?& }- r) q. |; _" u

    , {0 v9 m0 m  k$ K结论:马鹿是个好孩子~
    ) v% B& i7 U$ \# z) U+ t5 i. ?

    8 k  Z( v) _& H: K: l- o! q+ k' M可不,以为就是个名字6 A  P3 T' i! B0 g3 @, A

    5 V2 G% C7 D8 o, a! h$ I1 S, D; B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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  • TA的每日心情
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    2026-9-17 08:02
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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
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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。9 j$ X& i8 \% f9 P1 `
    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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      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 01:229 O$ r3 _6 M7 }7 A. |
    可不,以为就是个名字
    , K) X6 @/ A) ~  k' |
    ( u0 C. o* U1 x; a0 ?9 a/ j* m+ F另外, 我就是鹿过赚爱元

    6 Q" l# n2 W6 r9 B  x这里的逻辑圈是这样的! H0 G2 R8 H0 F3 i9 w# J
    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~
    * S9 ?0 E1 n8 D/ B1 w6 D- c
    . K8 v* J: W  S) [6 M$ S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, V0 z, w7 e: M9 P7 |' `) }$ ]) u
    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 ~% v5 t5 p# O, r' d8 r6 f# Z4 ?这让我想起了绍 ...

    8 i$ d! @0 Y' O5 Q& |9 o! ~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 01:206 M  g/ E/ n9 W9 g* ?/ g# M
    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 ...
    ! J& c( ~/ F$ F4 o+ ?9 G
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    5 p/ @) B! c: _- i1 a2 D+ o' q
      v9 H+ {7 W2 D+ `0 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
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    5 天前
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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% N/ q9 T* `" @
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    ( S* s& n' e( |2 _6 J$ {7 H" f- X, G# S
    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 ...
    1 s# k7 }4 [. V9 H4 L! o

    8 E( @5 K6 h7 h5 k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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    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% q) [1 x# u8 a6 C' N
    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
    $ ?' n1 ^- ?! a6 A
    30还多,你们做饭用gas?
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    开心
    5 天前
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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
    3 ]/ F, s2 @" v30还多,你们做饭用gas?
    ) c( D- S8 A% K6 {
    做饭是gas, dryer是gas
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    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
    5 L$ U/ b2 Y4 F4 |做饭是gas, dryer是gas

    0 E! {" i( a3 I8 v- Q4 ]: C4 `- ?! x8 Wdryer用gas好用吗?我们这里很少见
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    慵懒
    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
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    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
    3 V. m- t& O+ C! e5 d7 E* X
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    , q! q+ Y. L' ]! M& `; C) }dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    ) I; r  |6 g; n& R8 x
    5 g# `, u7 L6 [! n' m) U9 g6 y( o财迷的本质处处都一样
  • TA的每日心情
    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% ?; i* n4 z7 I6 S  m3 L
    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
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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
    / _; Y1 ]1 z! m' G* U- @; \+ W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
    ( K& d! A$ M# _; w3 @+ g
    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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    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
    3 h3 O5 c2 s2 |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 \+ L1 s! W* M/ P+ V# o; f- O6 z* f; X

    7 g; B, A8 S+ r& O( m我刚才去随手查了一下:
    1 y1 j( e  [2 d! o! _【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
    # N/ x4 j  u! e  ?8 O4 Y' r你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    / [/ A, M( l  E. ~3 d$ k4 I
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    开心
    5 天前
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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" k$ E7 N& d$ O
    我刚才去随手查了一下:
    4 d- I* L- ]7 O【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
    . v* E& @5 V( P8 }9 @你每月30,全国 ...
    # ?+ c7 j, p2 I
    我用的多是gas

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