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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 - T2 a( k/ s& S( B! e4 x

( H  R# c  X4 S9 ~( _6 W9 o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。
; d) L/ e3 {4 s  y  f7 a! T: w5 S
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:, I" Z+ P  W3 j" V  ]0 @) S
ΔTf = Kf · b · i+ {5 v3 w* h/ a. o6 K1 |
    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 a2 G' [& C% Z- p( d    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.
+ h) A& Z- o0 `) _6 `$ \+ I5 h- D5 F    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量) u4 G% k% f# P  J1 F$ _9 E" N
    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* ?+ Z" J* i; z2 S4 n4 d  C
# l3 l2 t& N6 @% A/ u1 f8 `
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- n- b" Z! A% }1 L( ?
+ u' b& Q1 t6 a& B! m: n- r# U

9 G: k: V) x' N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。
/ q3 X3 K9 w( Q9 j8 E7 v6 `4 p* g- B% [, b
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 n: C7 n& C" k4 W# W  F' y9 R

9 T' b0 `) V! w+ i; U/ g制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。: u$ F! x2 I0 P. D; J7 x6 |

; O7 \  d7 Y8 p3 T. @; Z9 c9 [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。3 ?. S' I( p* r, Z) l. \8 ?

; x/ C6 e1 {' ]# s8 |( Q+ }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!; W* L, [1 q% i* d2 F) C

1 U% }- e# A# I* x) K$ t$ N* ~6 |' F3 d

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    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" r/ D% L4 u/ u- S% R$ t- @9 J
    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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    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" ~8 ?3 I: f, L- h3 W
    8 B4 A( t. \! F
    结论:马鹿是个好孩子~

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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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    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
    4 q+ Z8 ~4 `( o
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20- x8 x, l; I/ A) l
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    1 w6 {& [. s; E' R0 H
    5 u2 D8 i' G7 T结论:马鹿是个好孩子~

    0 y& z: i" K  G/ H1 O3 S' l7 g9 e8 b) @4 o
    可不,以为就是个名字5 t: g% D2 u# O6 z: M/ w

    ' x3 a. K/ R$ }5 |9 I3 l5 L另外, 我就是鹿过赚爱元

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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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    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。
    4 \% W: j& h$ x* h% }3 Y. y4 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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      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 01:225 l8 ~, z: v; d; Z
    可不,以为就是个名字
    ( |, P; ?, r0 W1 U/ {; S8 `( E- N7 z' V; g9 I6 ]
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    7 b; j9 x& d. d! _- \3 {! j( o这里的逻辑圈是这样的
    ' X0 o* e( @; M9 X  f/ K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 x# F! H" Q( K& T
    - T6 R" }$ u( S, 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& K, O7 f9 n3 H5 k8 c% m2 g
    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 Z' A6 |* T7 H: v这让我想起了绍 ...

    4 q# v7 p2 P4 `  k6 d7 \9 B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
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      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 01:204 a  j7 H8 k2 d$ r7 [
    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 ...

    7 B, Y' ?) t8 j" Q5 }' c3 B6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    : e/ |( b8 z: ~$ A
      E: @4 ]& Z, [4 L5 J8 B+ r$ x) 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,比如说挖矿
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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: l' c& c$ O* ?: v
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    6 S. {" e3 d8 ^& `5 x' @
    8 E7 L0 R7 Z" G7 v  b$ B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 ...

    + V# {3 u" `- U1 m
    * c# H4 O; n, j; o5 R6 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
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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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    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
    & t) Y0 f9 Q: f* C) Y; h2 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

    2 _* z: o9 n$ u$ U2 o  Z30还多,你们做饭用gas?
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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
    6 Z+ w9 d& B2 e% ^, n' R30还多,你们做饭用gas?

    6 I" M( T+ Y/ a" m8 [" m) @做饭是gas, dryer是gas
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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& [9 F7 T9 @. Y% Y9 j7 l: \
    做饭是gas, dryer是gas

    . a/ B) a' h+ _/ Z% z7 Odryer用gas好用吗?我们这里很少见
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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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    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
    + Q! u1 T2 P1 M4 D0 [, _5 K
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19, Q  Y: _$ Z# g1 g  c: v. k8 I
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    % _* H1 o4 y7 y. V( P+ A( V7 G
      s) m% E7 ~' _) b, Z+ M
    财迷的本质处处都一样
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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+ b% |8 O. X+ E, D) ~/ [  |& b2 r6 v
    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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    18#
    发表于 2018-7-3 09:41:54 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:190 `5 e6 x7 m! ~5 ?6 o; v& 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

    ; p8 h! v! E2 f) k, R& y# E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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    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* H' Y, R) C  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

    8 ?2 C* e! ~" B1 j# R* S2 c* {' [* i# j4 x) `
    我刚才去随手查了一下:
    # [1 F4 \  A/ r( y0 I% C: d【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
    ) k7 ^6 w( L3 u2 ?你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
      q' v% V# d1 O1 h
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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
    / [! ~, K, T: @我刚才去随手查了一下:
    ! W1 ~& U- H2 o& R9 g7 p【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
    8 i3 _8 D! P- [2 L( E: ]你每月30,全国 ...

      U4 h/ E2 G6 s8 j$ B3 w我用的多是gas

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