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[科普知识] 从杜康冰棍说起

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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 " l8 ?: b( g( s6 t9 M; g* z
( C4 j# c8 J" Q* j8 C  }
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。0 q* l5 n1 R+ `+ @5 l- j

* ~& w' M1 K! y2 }: 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:, z' W8 P& k9 _  F
ΔTf = Kf · b · i
$ P. y' ?' F3 }% ]    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℃& L- m0 ^* ^% {5 \
    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.
% Z! ^. U; H. ~. E6 G- u    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
& I" v4 D& g# ]. v3 J! e/ T2 K9 c    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 = 16 a& O7 z7 ]6 s0 p& R9 ^: ^
5 g* _2 I7 g/ s% b; @" L0 _8 X
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9 z7 w- a. @; F- @9 l" c- r
( y; H- J9 @. _1 ^* f: L4 E
6 e5 {; S# @2 d
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。2 u) O: g8 v% w' N' T
0 G0 Q8 I" @7 P* j- @6 |( 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。0 ~$ O1 i4 Z2 S" \5 `5 k
4 _) D0 J" Z2 i, |% g
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
- q9 t. s+ U5 P9 w. J; W# o3 u$ _0 V" x" g9 T5 l3 b
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。
5 _6 W+ ~; g! o& [! e
1 t7 \) ^& D' L3 C. E2 q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 s( i2 f1 f8 O

5 v) D1 U. H% C: |2 \1 @
/ s3 |, K& `( W2 i" n' z. b, P

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  • TA的每日心情
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    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 2 b5 I* T, v6 h3 J
      B# p0 V& j# y! f
    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
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    2024-9-2 01:41
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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?% B5 ]) k8 @! r. R8 K

    ( t1 \& x  s8 A) R3 J: y结论:马鹿是个好孩子~

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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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    9 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
    7 w4 ]; \3 q, |. s
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20* c6 Y# T" \- Y; L' U' o6 {9 Q5 f
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?- l4 e) o. n+ K5 Z% [( z: Q0 K9 P

    0 e7 N+ `7 s/ b) n. p( S结论:马鹿是个好孩子~

    $ F! g0 ~. h* Z/ m; P' K% P2 Q
    ! D. k& s0 W$ W( [* k- j# t可不,以为就是个名字7 U: l/ V. i  T: b! n8 C

    / p) K( T1 t  H; S8 H) }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

    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
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    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。
    ( W- {0 i2 u' A7 ]$ G9 N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
    . F% f- w7 L# T+ L6 s. G可不,以为就是个名字
    8 f; N/ L( n. k) F* U+ C" ^- I) D
    1 \% w7 H% e0 D- ^. Z! Q另外, 我就是鹿过赚爱元

    9 s5 S" S* s0 M5 D9 L3 m这里的逻辑圈是这样的: C" E9 H+ i3 z  P0 Z
    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~: z1 {% ?! U  R1 }8 E6 W: M
    - r! y8 X) A) J- k4 D; ]/ ~+ f
    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: V& a, e7 m. r3 X  }$ A: q7 {& c
    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。5 x5 v: \0 x3 X. O. }& U
    这让我想起了绍 ...

    / S) P; r  q: Q( X3 \% ~黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    点评

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    蔫坏蔫坏滴  发表于 2018-7-3 03:47
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      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
    7 f  L& q6 _3 i5 t/ 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 ...
    , e- g' q0 W9 M2 S9 k- z
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。; ^# V' f5 b- u; ~' E* ]# V& v8 f& g

    " R  B+ N6 T' s! L8 ]; }& I, |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
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    9 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
    ( @$ S* }: _3 e% M. s" W, G1 h6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    # w/ h7 }2 ?  s
    ' z- \0 P% Z, c# J+ g+ B5 i3 o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 ...

    ' d1 K! \6 X) V! n4 q- R3 Y: s* D
    5 B1 v( D4 }. i6 m& f' m7 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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    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

    9 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
    , W* S' Y! f# h, |, K( A5 u" o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

    ) o5 l* }, |! ^) _# s30还多,你们做饭用gas?
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    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 19:06
    / ]3 a$ g  p! j7 r/ W! T30还多,你们做饭用gas?

    + G, Q  ^1 [6 r+ c5 T# X6 Q; F3 U做饭是gas, dryer是gas
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    9 小时前
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    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& Z0 V1 I6 w  F
    做饭是gas, dryer是gas

    9 A- ]: m$ U# E: n1 x1 y0 U7 }dryer用gas好用吗?我们这里很少见
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    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
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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 1 T. J$ s9 ?+ x, c' h9 E! C
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
      J. O- @) s; n8 K9 d3 vdryer用gas好用吗?我们这里很少见

    , n6 u, i& i  t' r9 [9 q: X: U* w( d- E8 F2 p- D7 Y  s! K# a
    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& ?2 N/ o/ T; b; Y+ `. J) A8 p
    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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    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
      }) c, n  s# ~8 _6 O2 C2 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

      R7 Z. k% y8 E9 z- P0 d; ~$ C9 ?1 p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 02:19( |6 B; C' h8 Y
    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 m; R9 X( O$ l( C+ L) G3 S
    9 [6 `4 b* k8 X' x( [# X我刚才去随手查了一下:
    5 H& R* z# I0 N9 _* I9 ^" 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% i6 C+ @/ U0 E/ o* r; a8 I
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    " c, f0 E* j+ q6 O( i7 h
  • 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% `. [' U- C% f9 y  `9 ]
    我刚才去随手查了一下:  j3 n0 j1 A. ^" Y3 X1 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3 ^% P; J( [  p
    你每月30,全国 ...
    % @# m7 v; q4 S" a
    我用的多是gas

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