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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
& F6 t5 ]% l* u7 [  w, T
. c$ n( u% J' J7 O1 |6 F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。5 M0 I' a/ `# k; `" a5 k
# g" N0 h% p, ^  V
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：
6 Y/ @6 _# d; h/ T/ E5 YΔTf = Kf · b · i/ p+ }3 j: e( Z3 _
    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℃
5 u' i9 X% G/ ^1 x3 o; E' B/ @    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.1 M0 T$ F" G1 C  j
    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量: [' ]& v# n# T3 }4 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
8 }$ J5 C* S; [4 X, ^- M/ H8 v1 l3 A
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
3 x& P3 |5 D' I3 S$ _7 d
& U- U( x4 e, L' {
* @; Y" f; n  W9 {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 J7 U" f: i7 L, d
' |/ w3 Z3 Z. J. {
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。# o; q, g6 c3 v" |8 h. b

+ E/ D4 u* I* N1 m! a1 L8 ~制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。! A$ q) u7 @2 x; r
# n" ^9 \/ j) x# M# N+ u, k- ]3 ~
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。
( m+ w; o* ?1 n' h2 Q4 K, c2 y7 }9 H$ `; s7 |
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 h7 d& [0 A( e+ q4 V. _2 @. P6 ]" O) Z! m/ w- T6 I& f

' n1 N, W3 p7 S+ Z+ q7 [
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    9 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 7 H* a' p, Z0 a

    / Z: B- {3 [) U9 Z1 r  f" 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
    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？, k9 a' P  F* `4 l' E8 c. U
    9 m' e2 U  }; F$ H& z+ U/ X
    结论：马鹿是个好孩子～

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    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
    开心
    9 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 % \* O% ]9 [& \9 X& \; d
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    # t/ t& k) w6 q, ^8 C马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？  [7 J9 p6 z9 {: j" Y& X7 y

    . M8 c9 M2 {2 G8 `$ V; L* @# x结论：马鹿是个好孩子～

    % S3 ^* Q. F- X4 f' W, R; G0 c" U
      [* _/ ~* A* I9 a5 n& G8 l9 |+ q可不，以为就是个名字7 l2 P+ \5 s2 V+ D) j( i
    # M0 c2 l7 ~$ f
    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
  • TA的每日心情
    慵懒
    5 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
    慵懒
    5 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。6 j8 @, U  i/ F3 K) s4 e. B& 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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    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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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
    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
    , J# Z$ Q0 O1 C0 a  {" ^" s可不，以为就是个名字  _: {6 B) g+ O5 N, b- Z
      e/ R5 n2 o. I" v: e
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    : R, |4 x' R7 S. s2 p  j
    这里的逻辑圈是这样的
    5 l( s% h" }0 {4 u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～
    9 J2 n' g- s% L9 @
    , p* x( y! X  l  \( u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
    7 e$ s- S2 ]# ^7 w9 L, T+ {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。* R+ ]( W8 l6 _
    这让我想起了绍 ...

    0 i0 ~" G6 S1 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
      c: T$ k! _( n# n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 ...

    ' a( t0 Y$ K0 _! T6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。) Z7 ^+ D, O9 D; @1 M
    : ?9 B8 Y% W0 z: r7 w/ K
    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
    9 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 13:066 s" [9 s) z9 O4 u1 J, y! D
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    . p- Q* B8 g; v1 x# |
    8 J& ^: }% G+ B! z/ M$ C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 ...

    % Z1 F( X8 k) p$ W! T5 X. x' B* 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
  • TA的每日心情
    慵懒
    5 小时前

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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) i3 S; N9 d! {' h; L: l+ V
    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
    : t' y- R% V( L* ~9 n5 h2 ~6 J
    30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    9 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 19:060 I7 R1 a) i* b6 u: C- t* d
    30还多，你们做饭用gas？

    7 i" ?' K0 P& h2 C5 K& t2 s# [做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
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    慵懒
    5 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$ ]( b6 v6 d/ {) \
    做饭是gas, dryer是gas

    , l+ l( [& S' f* w% qdryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
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    慵懒
    5 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
    9 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
    2 O; B' s" G9 l8 a2 N+ s+ o2 U4 l9 k
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    % Q/ M0 @+ n- B$ ldryer用gas好用吗？我们这里很少见
    9 N; Y  U$ f  c( }
    & b! Y: a5 y+ Z- y  `" [( N
    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
    + G0 J# D9 ^/ R1 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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    18#
    发表于 2018-7-3 09:41:54 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:196 b- T# w( E  E. D6 a/ I# 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
    * k/ d' Z/ c8 }3 T. k6 V1 D
    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

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    [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
    + X2 v; k4 D! h! |- G' D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
    $ ]$ c+ m; _0 R5 v6 |
    # Z& R  q/ h* o: ~
    我刚才去随手查了一下：8 }5 P4 J# v* d+ d6 @2 h
    【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
    # m7 H& ~! H5 q- @# [3 h' D/ w你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷: r# P% M% _% L# i5 a+ D
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    9 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) o: w% G4 i4 i1 W" V- s
    我刚才去随手查了一下：7 B. T( X9 }; n% c6 ?- ?2 Q
    【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
    ' i, f5 k, R9 g* b* V你每月30，全国 ...
    . J1 ]9 N) X, Z; k7 b
    我用的多是gas
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