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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 9 v8 T! p$ N9 v; m8 D2 a  K

, f$ W" y% V+ \9 G  L8 M# p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。9 f9 F0 v) Y' \0 u6 [
' H! U  y9 c# N' A: t! X
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:
) D* V* e  G5 T0 n3 xΔTf = Kf · b · i* r6 i* ?& ~) D! o1 {
    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℃- n4 O8 f3 T4 w8 k/ x% y: Y1 I
    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.
+ R/ d7 f* L9 s5 J# i% Q1 ?8 T( E    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量1 P" r; |9 k0 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 = 1
5 I5 X7 u& U, r% ^; z$ \/ O4 e' U
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 ~2 k2 I& h5 I( m
, s2 Q! x1 d! {9 A* i) s; c/ y4 P

9 a" Y# y2 n, D  _: u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。
, M! E9 M" n4 {
% {* n! h* |; s4 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。: H6 P) ?. V0 L) G: n6 U( c
: ~1 J, _2 [' f( u  d  p0 _, m8 L5 ^9 p
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
. ?( K. C- z9 P3 D$ N3 |) ?# M" \0 h
/ M) [( _2 j# g! p% H% a, \# L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。
2 `, N0 u3 L! u, E: H9 v# Y6 B$ R& j4 m. O1 r
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!7 L- u( Z" m  W  D

* `8 z7 P& ~9 }+ P: H5 Z; P+ C8 I6 x$ {, E" @& S

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  • TA的每日心情
    开心
    10 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 7 T' j4 V+ A* Y2 m6 Z- `
    . k1 V0 w9 K/ [8 q7 P' z5 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
    开心
    2024-9-2 01:41
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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?
    , }/ @$ R& |# G4 Z6 H# G% {% d2 L. O( `4 v# E
    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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  • TA的每日心情
    开心
    10 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 * T  ^4 S1 k$ |6 @
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:206 e5 K0 U- d# x1 S, _" O) w
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?  O5 j) m8 g+ O. D" f

    1 o7 Y5 X$ d2 q' ~1 ~7 k结论:马鹿是个好孩子~

    ' R; w  o& H0 H+ U
      J0 B% s/ |8 {  F可不,以为就是个名字
    8 h, h* m- q' u3 n8 W; v+ [% {- b" B; Q! z
    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
    擦汗
    10 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
    擦汗
    10 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。6 ~! {5 b5 E& h. I, ^# f2 {; q
    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

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    开心
    2024-9-2 01:41
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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
    1 E6 [& M( W6 i# }. B" R可不,以为就是个名字5 D8 g4 x  R: j/ T% c+ H
    1 U% {7 |* e# [' ]3 \! @7 X- u. t0 P
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    ; ~! o% x6 A9 y: T- X6 n这里的逻辑圈是这样的
    # c5 [7 Y  {3 D  Z& x6 o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~
    % Y/ A" }2 [& z0 N3 t" g, m7 b% ]. K& M! O" a5 X) c
    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
    1 \- x  P) O) g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。* a& g& _6 i, ?: D) ?
    这让我想起了绍 ...
    6 F5 N4 v4 }' s; Y
    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% U! ]4 ~( f. Y1 T; F+ i* s& _" 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 ...

    # ], G2 v7 U& y* k( |* n) a4 q6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    . T3 z& N8 k0 ?% c& d5 l8 i  ?6 L% Z3 K4 Q% 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,比如说挖矿
  • TA的每日心情
    开心
    10 小时前
  • 签到天数: 3408 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& ~! w* Z# v2 T) Q1 h- T
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    2 P5 x1 A8 `/ g) P' f- C
    $ R4 w* g9 Q& 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 ...

    4 O; q6 \  s2 n4 J+ a# Z) e
    + h1 j* f8 _& i5 w1 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
  • 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
    擦汗
    10 小时前
  • 签到天数: 3170 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 02:193 s% P2 a$ N- b: H
    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
    * ]$ @# A) _: ?/ c& p" C
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    10 小时前
  • 签到天数: 3408 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
    8 N$ C3 t+ J: s4 ^) L7 z+ ]30还多,你们做饭用gas?
    " S( v4 W( S# Z' O  R
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    擦汗
    10 小时前
  • 签到天数: 3170 天

    [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) |5 ?) e) ?# d7 h
    做饭是gas, dryer是gas

    8 J5 C- A: B( a( f4 X! o, wdryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    擦汗
    10 小时前
  • 签到天数: 3170 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
    10 小时前
  • 签到天数: 3408 天

    [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
    5 \% O4 g% ]! x* Q. C7 v. z
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19$ G5 k/ ^9 j# T5 m
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    % ~7 x# ^$ ]: l9 B6 e

    , [, ~( g: @* m( Y% F9 t- v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( E" ^: C4 R, W; |
    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

    [LV.8]合体

    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- r+ _& 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

    4 h( c# ?, j7 F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( K9 y8 l( T$ 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

    5 |1 M5 S. }/ \. m& A6 z  n% ~- ?9 q+ h$ R" S9 H3 @" e2 i
    我刚才去随手查了一下:( G' {9 Z* N: ?- c% U
    【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 F  t) t9 \$ Y- O) {你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷; e) y' V& D# R/ {9 J5 k
  • TA的每日心情
    开心
    10 小时前
  • 签到天数: 3408 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
    ; C$ x+ S- ]7 O! t$ @我刚才去随手查了一下:9 x8 J* |- `, U3 z9 T5 I0 t
    【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
    ) B( p; m; a$ F1 n" d& z* A你每月30,全国 ...

      t$ ^' {0 q7 s' G& I! F3 {我用的多是gas

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