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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
% a; H' D* U5 I2 K" l8 m7 }# L6 V# r' j4 }6 v. E# J- b
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。7 G( d. Y, D% U% z7 [& z9 M8 V, C* O

5 ]( b, ?) r& b: w3 F0 U3 D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:
' b/ m% ], R/ V. E6 [ΔTf = Kf · b · i1 S: ~: I* @6 i8 a
    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℃" ~- @. f  d- k, Y  w
    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.
9 p1 p0 Z7 Z& h% [/ _# a& i    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量; U! J0 {" O. @
    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
" I. c) H  t, F6 ]/ v( y3 I' A$ E0 U6 ^. J. z# X  G
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( Y# A, N7 M2 `( J9 \! N5 q
, q4 l6 @% W- O9 s% i
: n4 k; E# t) t/ p, W# 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。9 i' s( f( P% _) h
3 N& @) s/ v/ d* f2 Y
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。* D) e: y0 q' X$ ~# U* H- [
* M7 F8 U5 _# b
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。6 _& e" q( C3 e" S! R; L# X
! }% \5 D9 Q& `+ M( 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。1 g$ {; U; G8 r6 N( x* r0 z

- \% W5 }7 I/ T  N2 B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!
6 m, T) B# k+ X8 \/ K; u: `2 t+ Y- f# `5 j" c, y  J! N: g
2 X3 m1 }* S$ M- N  a# B

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  • TA的每日心情
    开心
    18 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 % Q% L7 F0 ]1 ]' @# w: x
    2 B* K- S" J6 }
    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
    开心
    4 天前
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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?" K" f1 c0 O% p9 H7 e9 Q

    & Y# d" P) Z* |' N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
    开心
    18 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
    : s4 M+ L. D! W8 x; n( Q9 m
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20. D( G9 ^9 H! z" z2 b
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?, G3 `6 H5 l$ i6 i' B, ~0 B

    6 Y# I7 H$ J8 ~) u结论:马鹿是个好孩子~
    % z- [% p' F' N$ e
    6 y1 j$ ]- \: T' B$ s6 q  D3 V, ~0 Z
    可不,以为就是个名字7 b, Z# ?5 g. o7 g7 B. l3 C

    $ M; }: S+ W- \: l( N8 a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
    无聊
    16 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
    无聊
    16 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。
    : f, K5 v7 f: E9 a" g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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    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
  • TA的每日心情
    开心
    4 天前
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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
    + A2 \$ \! u- {1 F8 U可不,以为就是个名字8 J3 c1 G; ]0 S; l

    $ Z3 z- \( ?3 W( \1 U$ g( Z! h5 I另外, 我就是鹿过赚爱元

    # L) p  ^5 {2 B% ~: {( n1 U# r3 ]2 w这里的逻辑圈是这样的; Z" L# I- P/ \) \- b1 ~" c- l
    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" t" E# P5 i' I# h9 I

    , z8 T# \( G! z& `& h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- L$ e" x3 M6 `4 x5 b# n$ F0 B: Y. B6 \6 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。* B% R9 Y. v" y$ {
    这让我想起了绍 ...
    ' k" n' e3 d/ i
    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
    ; N4 `, s# M8 D5 m; g- 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 ...

    * \' e, h. L+ n5 ]; H6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。( Q+ [. R; J; W; ~. X7 I) e

    2 Q  r& B7 Z  e; j! [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
    18 小时前
  • 签到天数: 3687 天

    [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$ \  x$ H8 q5 E' b- C' @
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    & |3 r9 K- q% o2 A' V. r) s0 [7 [$ r3 K2 Q" T  B. Y& j5 X
    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 _; R; B4 w' ?1 o- o9 \8 s3 r5 N0 \% U" m1 j1 ]
    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
    无聊
    16 小时前
  • 签到天数: 3397 天

    [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
    # m8 F( D: E) b* J3 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

    2 O& K0 a; S' ?5 o- N* b30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    18 小时前
  • 签到天数: 3687 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
    ( h+ h% i; ^3 R6 q6 O/ h30还多,你们做饭用gas?
    $ n! c7 V) L$ e0 d
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    无聊
    16 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 08:158 U% p: K) T* C6 U4 B
    做饭是gas, dryer是gas

    4 O4 F. I6 d+ D' s( K! G) ddryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    无聊
    16 小时前
  • 签到天数: 3397 天

    [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
    18 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
    1 z; Z3 G/ |$ S' k) G
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:198 c" l! S6 Y) k( E7 [; {: ?9 o4 S: [
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    * ]$ j* b; ?+ @7 S; u/ M

    0 ~% w0 C$ Z  P* C' M' r9 g4 A- x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
    3 F! k8 `) V- @2 p- m* z7 _. l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) W# ~( `/ _5 @% i9 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

    8 T% s; ?, @1 v# E! o: j& T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
  • 签到天数: 351 天

    [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
    * j* O* u' Q' W5 y( k& t+ `! R* 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

    5 S: f: R" t5 D. {1 `
    + |) s* P: ^/ H! ]" d. [我刚才去随手查了一下:
    " \0 @. x% g  Q. X1 `& L【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" y3 z/ O! v3 ]9 j
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷$ i5 S9 M. E2 ?/ \% o
  • TA的每日心情
    开心
    18 小时前
  • 签到天数: 3687 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& G0 T* V: Y5 K# \5 T" u$ E7 B- ?
    我刚才去随手查了一下:
    $ w# F" B8 |0 e【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 A8 S$ j# E8 s$ \" ?
    你每月30,全国 ...

    # x  x" ?8 X  B6 x9 l' ]我用的多是gas

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