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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 G. x) r4 @4 U: d6 H
, G) J  V8 `( \3 E: v8 \* x) w
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。
! o' A+ o& Q* k& K" e( P! o2 z) N1 ~' s2 w) q" q  e
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:
- z5 H, ?6 R" qΔTf = Kf · b · i
5 P# E) q2 [# z' j  p6 ]    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℃
4 y- s4 ^( ]( ^' q) t    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.
) W: c: r! m6 t* |    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量; C0 W7 N4 y" a+ M( ^" r% \
    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
5 K' P4 _+ ^) [, I  L7 Q0 [7 `& c
  W. T1 b3 f* \2 C' [# 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
$ D2 L. v! _1 u; |1 s/ F  F
, Y; p& C1 J5 O2 r5 e8 Q: R7 l3 y( X5 T4 a
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。; Q4 G4 h! W: p6 B1 R- f8 }9 X8 m
8 h! `; c" o; b# E
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。
9 d8 G& n9 k6 B8 n6 {) e6 I- ~; t" J/ L7 q
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。. \: s4 Q2 k) f; F1 f
9 C. s( H# ?2 n: Y4 w
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。
8 x8 d% {5 E& U' K: `+ y+ K5 o+ R# _6 D- Q' ~9 h
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: h6 `5 H0 h% n7 X3 S" f, Z; r: }0 A  }' b- I. E

- F) S6 \% z$ Q; i

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    7 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
    6 d; \$ m, x7 l! O
    % W# {# \; t4 i2 g( X: h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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    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?/ n+ E' N) I" M" \" m% N
    % W1 [+ |- D& l8 R* A
    结论:马鹿是个好孩子~

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    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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    7 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 - s4 l5 L* b" }5 m9 J, T- H6 @* u
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20) q3 L* l  l# G. {5 P
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    6 N* b# W+ F# M  F
    ) L# p5 [5 x" l: o/ y3 k1 K; c结论:马鹿是个好孩子~
    & T# P! T7 f/ h* @' H

    . b; e% ~( N! {6 b/ i可不,以为就是个名字  a9 o2 b8 n# `' c# d

    4 `% r  q* b& h5 I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。
    2 W) \7 @3 H8 m' U0 f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

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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+ V% ?; E+ m( y7 q" E6 M0 V2 u' L
    可不,以为就是个名字
    3 n8 {6 g/ B+ \9 N. M8 c0 H
    : J+ S, j* p" s  d7 V4 t$ G! {- _另外, 我就是鹿过赚爱元
    3 s' o8 Q/ \; J9 z1 a7 X
    这里的逻辑圈是这样的1 s# R' T$ m  J: g$ 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~
    $ v& N/ ?" b7 @! z/ V; O5 x
    ; h" |7 C% B) s) w2 l: S- E& n7 @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+ v, i+ v& ?' S+ k$ j6 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。
    ) V2 ?$ K$ R6 ~: K6 \这让我想起了绍 ...

      ?; C' w1 M8 T/ h2 Q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! {9 B) _9 ^( ^# s7 E
    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 ...
    # {; K- k+ ~# O& u! `* V& s
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。1 E& }" S0 z2 a# ?3 z% b0 S
    # M' `5 B+ C% ]( 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
    开心
    7 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: h% Y0 U4 R2 k
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。8 b0 e8 g+ m0 l4 P0 q: A
    # Q8 x3 Y9 }6 ]" b) A2 C4 u2 }
    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 ...

    5 [+ w4 K7 p0 W3 e  Y  U
    ! c: b3 r4 Z/ }$ g9 T; N: F5 T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
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    昨天 03:57
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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+ j. l" O' V( i4 ]2 g7 R8 f4 ^# s6 N
    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

    / f" b6 x8 `$ M7 t30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
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    7 小时前
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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
    4 D1 }1 ~" y! p0 @9 p30还多,你们做饭用gas?
    & B# c  H6 H8 i: f" K- m/ a
    做饭是gas, dryer是gas
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    昨天 03:57
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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' O3 k; p5 O7 }7 s5 c2 b$ E
    做饭是gas, dryer是gas
    % d+ v9 X; E) Z: R
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
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    昨天 03:57
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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
    7 小时前
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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
    8 U, s9 J$ Z6 K' |( _2 N. c( r' B
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:191 j$ s+ r6 G4 o7 |) Q2 T- F% P
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    6 I9 e7 M. p* D+ ~5 R5 Y6 n: H2 |" J
    9 {1 g- n$ E7 ~" N6 T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

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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
    - ]. s" o9 u! z( S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
  • 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& s" b& u7 K5 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
    * r+ \7 h5 f6 l
    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
    , _9 I# ^& M* u, j: o( V7 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

    ) j% p! i6 |) H
    5 Z" q* V# c( [+ C9 O1 v0 k我刚才去随手查了一下:  x  w% ]4 A! K0 u) O! t$ q
    【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
    # T) O+ r% K+ l" G0 x: x你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    # G& o: @( k9 n# K5 l% F
  • TA的每日心情
    开心
    7 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
    / l1 k* ~$ s  Y1 {我刚才去随手查了一下:7 Z. \8 m2 M* m2 j" W( ~7 d; g- v" z- V
    【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% w" e9 v9 k; G" J4 x7 E
    你每月30,全国 ...
    . B; h( y/ [3 y' K" q/ h% ~, C
    我用的多是gas

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