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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 . U) W+ d: p3 t+ d( A) ]2 y

! I) r- p4 J3 _1 R+ W; 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 k: p# ?+ [8 ?9 R- y2 t5 m. G- v& @9 w3 S( [, j
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:7 u& M; x% D  r; h) g
ΔTf = Kf · b · i4 Q$ r5 F" W% x. ]3 N
    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℃/ A/ h" K; W1 u5 k7 p" Q" |
    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.
0 I, c( g1 y/ w. K# X7 o* g8 S$ K+ v0 I; d0 r    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
, x7 X2 x  g. U, ^6 X- K    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( B. S0 d5 y" F2 z, X
- t/ n* s7 w7 Z$ X! N
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, e' H! h; ^, S& b& d
9 L. p/ k0 K8 e! o6 A, v% t
0 z  S1 d$ |4 A& p. j6 B
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。" b8 c) O0 H# ]
' j) O+ n3 m2 u% b1 Q
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。% t: Q4 N8 V; |* U0 ?4 t  B
4 K# S: m! c7 C* h- \# b1 ?
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。  q  `+ A& w" [; ~) ?* f0 ~

/ S: T. S; L, p# h2 T4 k7 g. T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。
( V( o8 |8 o: q, v% P; V
, u% l9 H( i8 X0 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!
* t( q- \" K' z0 S6 t  q7 f& e; X) ?# Z( |2 Y

- J  W1 h% j. [! k  a

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  • TA的每日心情
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    8 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
    % h$ B9 h3 t: L; Z3 I; f
    $ t( O+ V( J2 W3 Y) c& w6 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
  • 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?
    5 F2 L( h4 S4 W7 f$ }/ V/ h! i; p. m  S- w4 n
    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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  • TA的每日心情
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    8 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 & w, n  C$ ?# o8 Z. \  S+ }
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    8 I8 c/ X1 w" B马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?- U! t( i1 b, {! h' I1 g

    # C) I9 Y( S& z) t! `结论:马鹿是个好孩子~

    + D  d; L6 i, c; e/ `
    . L9 z( x8 r( |可不,以为就是个名字
    / ]/ ]5 E# u% Q4 i
    0 S% ~+ e& z$ b' g0 P- }# ^1 U: |另外, 我就是鹿过赚爱元

    评分

    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
    开心
    8 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
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    8 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。
    # s- c7 g# |( {/ f0 `: ]2 p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

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
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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
    7 Z! C$ Z. ~1 i! y可不,以为就是个名字- u( E9 _) R2 ~3 y4 f

    5 v5 @* h& t& L( I4 T$ f另外, 我就是鹿过赚爱元
    6 @! b0 Z) F6 s
    这里的逻辑圈是这样的+ P+ V, [5 n$ l; 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~- M! c6 ~0 v  |$ s$ q

    . S* E( Z4 |, B7 R/ U哎哟,暴露年龄了~

    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
    3 N& z9 n) z0 J) l( s% |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。, @, |; f5 X1 v+ Z* O$ u
    这让我想起了绍 ...

    8 \* n. t  T  u7 |+ e8 y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

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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
    ! Y# A- m# }" S9 b5 i3 U* U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 ...
    , w0 {# U( s+ A' {/ e
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    / y  S$ e, I  o6 ?  g) h7 N' {9 p! F7 l  p) S$ K" 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
    8 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 13:061 \4 v5 o( z  c# N
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。) {" E& \" N4 |7 m+ X: |

    ) [) b4 d. q& H+ `/ ^! _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 ...
    8 V. Z/ V  D9 J# K% c
    5 K) Z0 V8 m( d' X6 z) 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
  • 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
    开心
    8 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
    4 Q. u; M" n" ?8 ]8 q# {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

    ! U! L7 q1 L4 E4 W8 z30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    8 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 19:06; J  j( \- q: j2 M8 p& M
    30还多,你们做饭用gas?

    $ h7 E: K' R; G% x做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    开心
    8 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
    ( \# P; t! @( @$ E) ]7 F做饭是gas, dryer是gas
    $ s7 U3 b; Z3 {2 S  S4 W/ A' s
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    开心
    8 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
    8 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
    ) L: n2 ^  L5 Y3 _+ P1 ?
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    , z+ m7 U  u+ k5 \# r1 v% D, ndryer用gas好用吗?我们这里很少见
    ! c; P' V5 |$ k; X% R* L
    ; O' K0 F* }; d4 d  @9 c. w, u* _
    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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    [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
    : a( t$ q1 P, {, }  u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
  • 签到天数: 351 天

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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
    6 C6 h7 M4 ~! D* 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
    7 {8 C. I8 G3 V4 Y, 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 02:19
    ; s2 H7 I' i) w7 ^' X1 P& `5 l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 X+ k8 ?1 K5 E6 \9 Y( U# i
    3 T3 y: _- G6 |' q我刚才去随手查了一下:
    5 Q" n1 J# C# m) `【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. D$ M! r8 q4 ]7 v7 H
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    - G6 X5 a/ I" w
  • TA的每日心情
    开心
    8 小时前
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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/ z+ e! `1 w; S) r' q
    我刚才去随手查了一下:5 ]. a3 Q5 z! ?9 I* X- ^
    【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
    ) B5 y4 m& P: v9 x1 h% t3 b你每月30,全国 ...
    0 }; \' O. g3 U) J
    我用的多是gas

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