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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
# Q. \4 Q2 f. R
% j1 C  l0 p' x6 {! H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。* S( K! L9 {. Y5 @/ Y6 R
" d! _0 j% d" `4 m( M9 x8 p
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:
/ U8 o* F  o4 u4 R  ?ΔTf = Kf · b · i
  j7 Y4 k! E) s0 O# Q; p& L9 c    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℃
; [% X( i  G* Q8 |8 o: k  O8 ]    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.
+ g8 d! e. \, [% B    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量4 A/ |( z: U  R3 s# O" Q9 A: g
    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" [$ g- j% b+ ?+ }; i4 H
1 O+ A2 _/ E. X  G  {, M8 O' ^
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
6 U* h$ V1 L+ [% N. V9 ]- j) y- f# y3 x6 k* e" \
$ J1 t# u) {% ]2 @! U! N) E
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。* H. T% U  u- [& h1 I  @7 O# F1 o9 T& M
. J& `7 F) v& `% r5 u6 t
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 K) A/ v9 O" o& G& {7 ]4 a2 X& M

( o4 B+ F7 t0 d$ g. z5 J7 @8 Z制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
+ D- k% Z; z. f0 m# ?+ i6 _( G/ ~
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。9 A- j/ ~: M0 D" _; j4 C
3 b3 ~9 A0 U; ]( Q1 v
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!
  d) o3 U$ q: {# s6 z& z; i* v2 L# [2 R  o+ E0 O

; `6 e2 a) S% T% |& K6 Z

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  • TA的每日心情
    开心
    2 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
    ! N% N8 a6 Z$ t" t0 T  u
    : E$ ]- N$ g1 ^! T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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    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?
    & y- S2 ?) Y# g) d3 r+ T
    6 l* ^5 d( i+ K0 A结论:马鹿是个好孩子~

    点评

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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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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
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    2 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 " h" ^" ~# U7 R. l) _
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    * H! y. S7 @# ^5 ?5 q( f3 f0 O5 z( K马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    8 E* h* A" i) h* |3 o4 x7 D  Y6 N$ M9 q1 |2 `+ E+ W: T- Q
    结论:马鹿是个好孩子~

    - |; M5 }) c9 H  z! L7 _3 j
    & u$ |# p, }+ g  f" P& @. k可不,以为就是个名字: s% h! V, {) ?
    + \: h6 T; e$ W0 @: D8 m
    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
    开心
    3 天前
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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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    3 天前
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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。
    7 s, y+ Z7 r& x) C( D9 l5 T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
  • 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
    9 n+ h" E1 _) s& b可不,以为就是个名字9 L" L5 i' f" `9 ^

    , K+ Z4 T, Z, \另外, 我就是鹿过赚爱元
    & E3 c- F6 A% T: y
    这里的逻辑圈是这样的
    ) I. F) n4 b# c* W3 j8 i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~; ]# T) a: P* P9 w! i
    , B- H% _! T1 ^1 J6 C, `
    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
    2 ?3 ]& h+ n9 E* O# {/ [; v5 E+ s. j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。
    3 }( ~& p  ]- i( i, ]- A这让我想起了绍 ...

    7 Y$ N6 P7 L4 [  M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 01:20% P5 E' ?4 Y! K. A9 p
    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 ...
    + j5 D- ~) D: P3 e# A1 Y9 o+ N( o
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。# X( k1 S- B* u5 n3 P7 \/ ^9 w
    7 z( t1 i6 U' T7 `8 K9 q
    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
    2 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 13:06. b7 i% B# ~5 D* H5 c
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。4 O7 S4 W+ Y  m
    & P% \- h6 o/ d! Y. X- f
    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 ...
    7 S- A* k& S3 v

    4 w9 H) K* m7 Z4 G! S9 W6 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
  • 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
    3 天前
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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" }) P, W6 O( x' ?& N' G  i1 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

    5 f1 @* ]4 p6 v) c, t  {5 T30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    2 小时前
  • 签到天数: 3663 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) Y! T1 S/ o0 g- n7 ~
    30还多,你们做饭用gas?

      Q6 |& y/ _7 N8 f4 N1 H做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    开心
    3 天前
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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! d* I) r9 m. P/ }1 V# k
    做饭是gas, dryer是gas
    & S2 v/ y8 j. P+ s# T  w8 h
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    开心
    3 天前
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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
    2 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
      C: F% U! e) |; ^7 j
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:198 q, ]  R' \  A
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    - M# H' k, Y% D! `# M6 `
    - j! n+ F8 x  l) b/ \
    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
    ! m( x) Z+ q+ H- d你给的那个杜康酒的链接,纯属瞎扯

    点评

    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 02:19
    9 @9 Q, m/ R# s1 M( 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

    " ?, L9 @( ^2 C9 p& @# m! z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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    19#
    发表于 2018-7-3 09:43:51 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:192 m2 U: \: p) m5 M! t% X
    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 X8 X3 r4 m- t8 y+ h" g: C$ V: P. D; A& E, d, U  C
    我刚才去随手查了一下:& C' u0 F2 i% H) u, t2 D/ 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- d$ f# \! w0 G* ]& o
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    ' c6 N& i4 V: A: a2 v' k1 F% g/ W
  • TA的每日心情
    开心
    2 小时前
  • 签到天数: 3663 天

    [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
    & Q, N2 ]$ Y: Q4 J8 E$ Q2 |我刚才去随手查了一下:2 ~7 a( h1 ~# [  j6 A" a" F% k
    【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
    ( q  F5 V* D! i% a你每月30,全国 ...
    " ~+ m# V) n' I* R9 Y& ]9 d, Z
    我用的多是gas

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