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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
4 B3 B' ~7 w' a# r; l
! ~  e% o5 ?' V! V! l; g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。/ Y# t' l2 j2 ~; W; F
8 W  K* A7 H8 L, g8 Q. 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:8 H2 ?; u) H, R# Q* o2 A
ΔTf = Kf · b · i
; l4 ~1 A# j. m4 p# i    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℃' U% J, ~8 u2 \  F, 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.
( ?8 A: j/ Z/ l) a8 Y    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量# [% F5 z9 V/ j: n4 p
    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$ k+ @2 h% c. x' `) M  ~& X( v
, W7 m. c- D3 ~5 ?& p& p, ~: z
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
( t# Q* f3 x2 P% Q. f* b5 q" c) ^4 G& U! J8 T5 O5 x
# `- c& Y. r. X. Z% [: s! M% C
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。
1 h5 J( q9 z! Y& q. g& X! d. V' d' D  G0 O! f
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。+ X  e: s$ O0 h! H  ~" d

6 ~% j9 F- b* D5 H制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
3 j/ K9 z2 \( F9 _  A/ `* D3 S( ~5 w1 J7 O) l
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。7 L' \, s* [0 `

; ]' v  D0 Y; y+ U% i* @0 h; H- M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!' y: v4 x' M* V5 C" a

+ J5 ~6 G& F, O. l! {
0 H  q  k+ O  o9 A  b% ?7 M

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  • TA的每日心情
    开心
    14 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
    ( C- r+ @- ~6 z) A1 v* a# h! M+ `5 H" M/ _* E7 o: C
    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
    开心
    2026-2-1 23:57
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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?
    * X9 n4 {; [# n+ V* J( {
    1 ~. _/ r+ Z  K4 L, j! n5 O/ F结论:马鹿是个好孩子~

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    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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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
    开心
    14 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
    9 l: Y3 v3 I% H$ ?. A, ^8 C& D
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    " U) e6 L/ g9 E" Q  Z, _马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    # x- y1 q& ^6 H& Q' i/ ?. ?# D0 o" W& T0 F3 Z
    结论:马鹿是个好孩子~

    , N3 @  O4 u! L4 g- e8 q9 j
    ) b8 F% `6 {7 I4 f. i; B4 g可不,以为就是个名字
    + k4 [, L  E+ [. d8 s5 O1 ~
    " g* h; K" Q% N2 v4 ~7 _- d) Q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
    郁闷
    9 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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    社长说的  发表于 2018-7-3 14:08
  • TA的每日心情
    郁闷
    9 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。$ a" j" A* k( Q# m+ o5 ?7 _
    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
  • TA的每日心情
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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; K7 ^. r5 M! p7 h# ]* ]
    可不,以为就是个名字
    & ?. q, i2 f+ ?5 x
    + L# N' k. c' y- u另外, 我就是鹿过赚爱元

    9 k- ~8 r1 {" v这里的逻辑圈是这样的
    8 i- C8 E1 P" j3 O' K6 G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 k1 k* O) W7 n
    # q6 _3 i8 R% G! B, x* \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! F) t4 Z7 X; X) 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。, ^6 n. t& m6 k; L* R
    这让我想起了绍 ...
    - f3 P0 l1 b2 l/ S/ f" {! {5 O
    黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    点评

    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

    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 01:203 X/ K* q! ^  X, M; u* r% K
    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 ...
    ! ~# y/ m  P& v4 A
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。7 M# c* h1 M4 A  X( z7 Y
    6 J- l" \1 ]) H% x: j# V; _& 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
    开心
    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
    / V1 G' s$ L) `2 j( y6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。6 B0 ~) |' S! {  ?

    5 \# D0 N/ Z  g/ A0 v- Z& O0 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 ...

    ; u, \# S; w* [3 |$ i6 F
    ) k$ H0 E0 o# n! K3 A; ^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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    [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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  • TA的每日心情
    郁闷
    9 小时前
  • 签到天数: 3453 天

    [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
      p0 l4 n- Z" {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

    9 g6 u5 A; B3 K6 r% U30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    14 小时前
  • 签到天数: 3760 天

    [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 19:06
      B+ \; p* l2 f, ^5 `30还多,你们做饭用gas?

    5 q: ^: j  \" |8 S做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    郁闷
    9 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! s* g1 }& V. s; ?4 Q
    做饭是gas, dryer是gas
    % \" e' I" L% q- z3 J+ u
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    郁闷
    9 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?
  • TA的每日心情
    开心
    14 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
    # H9 g0 Q3 e5 [0 _' U3 _
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    - h# Z# Q- b$ t" I6 {7 M0 mdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    8 ~; T. Q& l) ?

    5 i! W) H! C# J: G1 i财迷的本质处处都一样
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
  • 签到天数: 351 天

    [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
    8 `" w/ X+ a. i: U* L4 f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
  • 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 ?# v. }- J. n- f
    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
      l& m. {/ t; H* s6 B# r5 M
    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?
  • 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 02:196 Y% ~9 v  N( Z# V5 k* J8 ]9 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
    # m& Q1 E5 _& F$ ~- I) z9 P

    & C% e$ F$ L$ ]我刚才去随手查了一下:) r( B1 C: f9 ?# }7 L( 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
    2 ?' f2 D, \- H$ N# D你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    ) {  V% l9 A) M
  • TA的每日心情
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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/ l  U/ j6 \  O5 e$ ~
    我刚才去随手查了一下:
    8 M: l. z  e+ \/ }: F3 n1 u- ^" [【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
    - y8 x4 a5 k* C3 F, J4 `6 |- k- v你每月30,全国 ...

      L8 o# G, |5 D, I; f( A  I  G我用的多是gas

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