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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
$ h1 n+ P+ J0 L; z  R  P" o. q3 ?  D' n
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。8 Y& e% A9 b* g: [* B
! ~6 y4 o5 e) D+ b
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:
! W) h9 H! ]2 o+ OΔTf = Kf · b · i. b2 ~6 {8 t6 W" e- L
    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℃3 E$ x2 a& H/ R
    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.! p$ D9 V/ ?: x- Y7 I# x0 l. J8 ?
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
3 ?( ]9 D2 N, Z9 F8 \" y6 d% u, z    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 = 10 e4 C  ~8 o1 j3 _5 j  k7 F9 c* o
$ q+ S0 R( V" b: a! S% k" L2 s. C
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, m1 D9 A0 O. \! y1 E" ]
+ W6 ]" Y1 `, q
% K, ^/ k, B* \: 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。" q; E( h9 n7 g8 ]

/ O5 o, E9 p( S; V2 o7 G, X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。
. @5 j" ?) p( E' `; `9 E
. M, H7 \- |  \6 ^制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
  f, t+ K$ X# E& k/ N: }: P  R6 N" w2 I/ i
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。
/ R: K  J; \) ?# R' U( u" b% a7 n" y" }- G/ u, F/ S8 X/ z
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!8 a4 R, T& I- [: U5 T) o- C& \

/ P8 e0 H  J8 h' l* v; |& r& m5 c: A5 _$ B4 f

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    14 小时前
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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 # e+ A. {: w4 n, ?2 N

    3 ?  a9 W3 ~2 |( P. f% V  a( {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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    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?
    1 J& s: G9 T2 o" m$ Y- b) z- _, O; L, i6 {7 O" ~
    结论:马鹿是个好孩子~

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    油墨: 5 油菜: 5
      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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    14 小时前
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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 . j1 U% n) w8 N! o
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:202 q9 M; i4 ~) T
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    7 ?! B' j; {2 ^, v9 n( S$ i
    & V" z* l1 }! }6 r* `4 a+ c结论:马鹿是个好孩子~
    0 k6 S1 e. t5 ]# n( j- K' o

    7 |0 H! _3 r1 q3 p% L$ j- l可不,以为就是个名字: o9 X$ p  r# \

    ; p+ C' N6 U: p+ L; e, z, r6 N另外, 我就是鹿过赚爱元

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    燕庐敕 + 10

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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。  D4 A! z+ a4 z7 J. h" B
    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 01:22
    6 o; ?2 f7 Z- m4 m2 ~可不,以为就是个名字
    $ `  O% l7 R5 b8 R$ B1 N* d2 W: `& V1 _+ F: s, M+ H% }
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    0 ?: ^9 r! p( v% f
    这里的逻辑圈是这样的9 r* E  _3 @; n* p$ [% n
    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~
    7 a% g& c, {' _3 K$ e' o; S) J$ I1 f5 M  }2 g
    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$ x  p1 [' n' g! \6 H
    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。
    ( m/ F" [( y. l这让我想起了绍 ...
    . B( y8 A5 s+ ~' l; p, ^6 s, R+ B
    黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    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 01:20- M; a4 A8 a; ^
    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 w& X* e; l! R" s
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。4 J' f' a( ^; z4 ~) ^7 x6 o; ^

    ; \! }! i& E- z4 T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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    14 小时前
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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) m' U! g* y9 f9 P  [8 i" @' P. P
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    3 _2 g1 M: |' ^' `! {' z" ?6 y% d; o% 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 ...

    . Z  |0 M$ h9 }" r. @9 t- ^9 Z0 j( Q. h0 C
    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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    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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    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
    ( c& T0 R  ^4 e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

    0 M; R3 c# \6 B# J30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
    ) j4 x# k9 C. J( }30还多,你们做饭用gas?
    + p3 Q/ m$ @' g3 B2 T6 j) T
    做饭是gas, dryer是gas
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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 08:153 _8 S1 S. T: S/ [/ q( Q
    做饭是gas, dryer是gas

    8 ]2 W4 r4 s0 M, |$ `4 k( o& }5 U0 gdryer用gas好用吗?我们这里很少见
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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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    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 ' Y, y1 n. z' B9 Y
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    # g9 [$ v. m* G1 b! qdryer用gas好用吗?我们这里很少见

    ; D; d  X$ A8 x  o/ p( n6 |0 F, L/ o4 J* z2 `* d. X
    财迷的本质处处都一样
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    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
    8 s8 ~% T! o9 S6 ?- U2 `9 E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 02:19+ u7 p  T  d# 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
    8 c. z; L4 g* M3 S  e0 ]" l8 u
    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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    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( |% Z1 ^# d. s7 z, e
    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

    % n% r# z" o2 @* U' X+ w: Q4 b3 j& |; d, m. ?! ]6 G
    我刚才去随手查了一下:
      ~  ~) U' z2 @  x: F【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 N- F) ^3 c. g5 e' E% }7 g. ]你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    , I4 `9 _, E5 i( P# m6 O5 ?+ p
  • TA的每日心情
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    14 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 20:430 P' z- E- K* a0 D6 ]
    我刚才去随手查了一下:
    6 m+ t( c- j) e* 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
    " y, p! C) n' W# Y你每月30,全国 ...

    , O& \9 S. A9 }' L' E/ p' }2 R4 a我用的多是gas

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