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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 1 O3 L6 D, i6 |* H

8 p: L) d/ Y$ G3 r( O% i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。- j4 x4 u1 V0 j/ S0 w) ~

$ i; ^: k* V0 i8 o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:
, I" }2 ?7 K0 n9 UΔTf = Kf · b · i9 n; @; X/ V! G+ p  Q  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℃
$ o, f. a9 X8 k$ D  D& P& H    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.4 l) t7 i0 [, @" w" e- Q' C% S+ E
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
+ @! U5 H% V4 h# c+ ?9 m    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
' ~! v9 [5 q2 j+ S" c% d3 [. T+ s* L7 F4 A5 ^0 p; Q
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  y2 s9 ^2 g/ q5 i+ L) y) z
: `8 b: S( A* w3 ]5 P6 P1 ~

8 w, m# t2 L) D" B% j+ A6 n; N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。
3 y  `% [" H1 K4 p9 U4 c
$ N( s7 `! o4 p% B& C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。
+ a8 u- b1 y& w7 h+ s( d8 W7 z; s: n" a! m9 _% h0 [
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。* J* W0 B/ f! \; L6 S3 F

# }7 ]  ]* s0 Q. t& \9 l$ u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。
+ q0 p6 i6 ~( i: y$ O" w0 V0 s& E) a/ X; U/ ~! W
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!- i. j( a0 W# E- Z* E0 G
& C; U: B4 @' L8 m& x) v0 S

1 |' V; M" N+ M( p8 b

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    15 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 # L* D9 D3 ]0 W/ P; U
    & y: B$ x% p& w/ i
    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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    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?3 z7 A0 p. p' |$ p
    . x8 D+ E' _4 A, c" v
    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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    15 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 9 N, W: F9 ]- A1 z$ K8 p
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    . U% r3 ]. H  K9 d, N马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    ; [( ^; {0 }& U' z8 L# I
    ! @9 p7 g9 W. G$ Q, L8 l8 G5 H  s结论:马鹿是个好孩子~
    8 u" G; @. J2 e
    " R( q; i  [# ]$ K% E
    可不,以为就是个名字
    + B+ ~  G; Y7 K( }9 j
    7 K! Q2 \$ k8 Q* }4 E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
    15 小时前
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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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    15 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。
    " D1 p0 f9 _4 H6 ?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 01:229 W) k* j! B! q; l. l
    可不,以为就是个名字
    ' m9 x; Q; r7 e! l8 A4 I6 Z+ e7 w7 M6 t  K5 u
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    3 e' F% c: [& ^$ y) V8 n0 D这里的逻辑圈是这样的* O9 i- _8 I9 K8 C
    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~" J6 o* u2 r( R6 i& [$ n5 [

    # o% X0 r  `6 {3 k% 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. L* c3 `; J  v- y% C* F. d
    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。+ ?/ ^  j2 F! u* ]
    这让我想起了绍 ...

    8 x# Q0 ]  Q) u' D黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

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    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; V6 |+ T* d. K* J, L
    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 ...

    + z* s9 O& R8 A( H( N6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    ! H& b6 z. y, V
    9 r; D  k" w1 B& ~8 Q3 V6 s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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    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
    1 U% s! g5 P* z" m, m* z6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。0 X  V- u. m. q  s- @$ v
    ; Q8 r7 @. k5 s6 I! a
    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 ...

      r9 K* B9 ~* a# H" j2 P) d
    * Z" ~. _+ k, j( M6 e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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    15 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 |; u" L8 L. u1 {) b- o$ p! J$ G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 A! Q; [3 h) M- o30还多,你们做饭用gas?
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    15 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 19:062 \. \* s8 \6 a9 [4 V+ t
    30还多,你们做饭用gas?
    9 U+ p' E8 ?9 ]  T
    做饭是gas, dryer是gas
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    15 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: v( L+ O: L" ^, ]: s4 b/ P+ j
    做饭是gas, dryer是gas

    # K4 ~  I5 V9 b* e4 s* R, Adryer用gas好用吗?我们这里很少见
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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
    6 o1 O8 c$ Y( X
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19: F5 r0 S& d) f  A5 M
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    + `8 c  l5 T- x
    4 w* v' c& N9 {3 ^! p) Q$ r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! I0 h7 ~6 y; o4 n8 H* i4 R
    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
    ) e- z/ h# X$ E3 s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
    $ q7 V( n* i3 v& n% [
    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?
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    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
      B) \/ \: K3 `$ C- U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
    # Q4 m, k9 A( z- r. c: w+ s) i3 Q

    5 g5 c2 _5 a- p% y" {$ n, ~) i. G我刚才去随手查了一下:
    % J7 j* K' s& O' ^【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
    . S+ x) v/ v# t8 z你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷  Q1 q1 `, ?2 P
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    开心
    15 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
    ) f4 q" W+ R9 C! H/ H/ W: g我刚才去随手查了一下:
    ) F! }+ O$ d" @- m+ \. c5 |0 M" v8 \【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  h5 b. P% R$ ?# `" g
    你每月30,全国 ...
    $ @9 N0 P% V  l7 X
    我用的多是gas

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