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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 / P6 R& H1 l' z+ l, @
6 L6 @( R" T) ]
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。
# }; J2 l' C. Y* F2 t. W. t3 j' b6 O, Y! \% ?
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:
" n4 ]5 b& U3 b. B3 E3 ]ΔTf = Kf · b · i" L! i) ~+ Y1 ~( v
    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( v3 _9 }/ p0 T* C# ]
    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.2 q" g' V, J% N) ~; w7 n
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
% V. m' W' N9 O6 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; b! ~& j" ^0 o0 u* s

8 }9 Z, |) n7 {6 e. K% ?# u5 H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* t: Y3 v/ [3 i# c9 H  r7 w

" V: Z) I4 K; l7 G- P; r! i2 g+ ~4 n8 M( X* r$ J7 i, `
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。5 I, Y. l9 J( d4 ~. d6 Q

& J7 D7 ]4 z$ c& H- a$ 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。7 F; {4 y: T" I9 a% z- J

$ w; R! G; X4 I  E# R6 l; h* ^. j制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
6 A$ s* L% j+ p% G! n
% _  c$ y( R9 \/ j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。
# @/ D# y& N0 j/ S$ E: d6 k- m( r5 q
& ~5 K" H3 `" Y  _; e7 |. h3 `2 `1 k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!1 z( s& F7 \' I
1 w/ u5 x7 s2 D& K- I! L
# s( @- w& v" @* _% ^. f! c' q! N1 k

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  • TA的每日心情
    开心
    5 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 " k& e( h& n- I
    * ^" g6 W$ g( Z
    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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    2026-2-1 23:57
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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?
    . d7 h) e% y+ D# e& J
    " L5 Z& X( K3 q( T6 q1 n! }结论:马鹿是个好孩子~

    点评

    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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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
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    5 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
    + b2 N7 ~( c# j* r7 F
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    : @8 o* X3 J7 C; M. Y3 _2 O( L# a马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    " _( y! F& |1 j3 B3 K' v6 C3 s3 @8 x0 C7 w( A
    结论:马鹿是个好孩子~
    5 D  K9 i4 j4 }! o
      d2 }( d6 X+ o2 K) j7 i6 e& X
    可不,以为就是个名字
    : k$ k) D$ D( ?6 H1 w2 x# e; P" f' F; f2 P$ p
    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
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    1 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
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    1 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。/ P4 Z4 @" g$ B: O. K2 @- o
    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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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
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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+ Z6 H' O# I! ~& w+ G/ U. ]
    可不,以为就是个名字& P; s  t. F& ^; K" X6 @8 s8 M
    4 m& }* B( n) g$ ^7 P
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    6 `4 V1 w0 V- k' r  a/ y8 x* r. m7 T这里的逻辑圈是这样的
    " n: f: u) o( V- {5 {0 T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~
    4 f0 Y5 z6 |  q1 y9 \8 g) r+ H5 \' i6 K8 [0 _2 x' j9 G
    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
    ) `  S$ c* Z/ ~( ~* `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。
      s+ e+ \' D& ]7 S: _/ K这让我想起了绍 ...

    5 J0 t; a. q7 h- x1 a0 t4 k: T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
    5 \7 B2 }: V6 i/ 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 ...
    9 W2 d' H$ q  `/ ?# v
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    0 D+ }5 {7 h$ n; J9 w! b
    3 A9 g0 a$ D7 u7 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,比如说挖矿
  • TA的每日心情
    开心
    5 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
    7 ?- p4 p! @" A5 d, m0 B5 K6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    2 q" \. b* [; K+ D% O, d; b6 P
    . v( K9 B# T; Z) ~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 ...
    ( J. D% R( I% f4 b8 b0 K0 X

    + @- u% u5 a0 j* r7 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
  • 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
    1 小时前
  • 签到天数: 3550 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- s9 c  q( Y1 z1 Z
    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

    + o' a' b) |' v30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    5 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
      N- `! \. F" k, {5 k7 l30还多,你们做饭用gas?
    ) z* q6 x. w8 P# y( R! L1 T5 Q
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
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    1 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
    - G: P. o# ^) E( w$ w* k做饭是gas, dryer是gas
    ' W* a8 d8 c* w* s
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    开心
    1 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
    5 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 / A; g# c4 f3 u' j+ J6 O! w$ l! K
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    4 Q1 _7 \% n; k# [+ L/ D4 Y* ?0 Tdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    $ k* \1 ?& [0 j% J: J  h
    0 Q3 w$ F4 a% l
    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0 {9 W1 i; |2 l4 U9 u( y" V1 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
  • 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
    3 c  a8 S$ ^  w+ j/ ~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 h+ k  ^* g: ^) D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
    & p' |0 T9 C) \5 M# W6 k4 N$ k# j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

    0 {. I) @/ R  O0 c, ]- e4 E5 X6 N$ `! ]; f8 I* v. ~0 U
    我刚才去随手查了一下:
    6 h0 f) j8 v, G: X【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
    $ S8 F1 `) X% w6 }  f& x你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷) ?& b. u& L+ D1 w) D! K- r/ E3 p
  • TA的每日心情
    开心
    5 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
    ) \0 u# W/ ~7 _# }3 A我刚才去随手查了一下:
    ) u5 g" z  t+ B6 t% c% J- p3 h: b【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4 Y  [8 v7 i" \+ Q& N
    你每月30,全国 ...

    1 V* B. T; J. h" ~( ^7 ]我用的多是gas

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