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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 ! C, ]7 H+ r) a! I9 L4 {
7 A" r) W1 X& d
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。
4 M, I4 f! |  v9 U9 m# h7 R5 `* H3 T$ b$ K  H" l: N
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:
, }" L3 ?4 e+ MΔTf = Kf · b · i
7 n. g3 Y5 E" C. Q/ B& y( w    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℃
# L  @' t# G! f1 J9 l! c$ B    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." Z! a. y# \% P% U% f
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
) Q* u; D6 V' j6 |( u    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 a3 l- [8 _# ]1 s* _, D9 O6 ?: q, 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
1 `- {  X' C" ?' d
+ k* B+ u6 ?' A
+ Z% [0 S: T$ J3 Z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。  P, }% t+ x. Q, e$ `
( @% F# K" Z) \8 N* 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。
4 `- G) Y& Y3 {4 O8 c! l/ G  G2 k% J& u( |6 l8 C% [2 W
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
  ~) Y7 T% e& B
4 _7 M2 G6 x3 k/ W: v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。% p0 M! ?/ a+ ?5 i& i6 {' V

, d! X4 P6 \7 Z/ c! S* K/ i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!( u$ ?" d9 Q# j

, @5 c# Q3 {: H0 A& ], {! Q& X) |  d$ y, ]6 @" |

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  • TA的每日心情
    开心
    15 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
    9 W7 T( q  T; }$ k7 G
      k1 l+ S9 y8 Q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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    2024-9-2 01:41
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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?" U( k8 E( j# |+ `4 t# A+ C
    6 Q6 [2 c% D6 j, @
    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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  • TA的每日心情
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    15 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
    ( ]8 Q% B  P/ C& f4 U1 |9 x
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    ; q; H1 w, A% r- D' ?马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    & t$ @; l  W  j7 q  F
    3 h2 |. S7 t( A结论:马鹿是个好孩子~
    & t- `- p) [+ x: S# L: u

    ; h- _" U' o3 H$ B0 a* c/ \/ ^可不,以为就是个名字8 [2 ~9 @- m1 n  ~. S( q) Y0 _/ H

    * q7 d9 M: u) V1 |& J* c) U/ V3 Z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
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    15 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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    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。+ u9 V- H/ J$ F. z
    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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    [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 01:222 W* l' U0 `9 m/ O
    可不,以为就是个名字
    $ F" _( h/ U2 |; Y1 }* I0 ^' L9 \6 V: E! j& K1 n: l: g4 n
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    : p" E8 a0 M6 ?+ H0 H/ W& `这里的逻辑圈是这样的
    / F, u; x6 q8 y- D; U# W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~% [* F- r' _0 |6 Z$ `" b  O
    5 F, y- e% y3 ^7 |( J
    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
      E+ Q- O' e( i9 E! ^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。/ W7 v' g+ k5 `6 n  x
    这让我想起了绍 ...
    ! s# N; `2 Q4 E
    黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    点评

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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
    ' r- b' Y2 x4 X' y* K1 W. P5 R, r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 J# v2 U5 e# R/ h
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。) U, ~$ {. f) e! [

    9 b! P& ]) T! U7 E+ g% q! W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
    15 小时前
  • 签到天数: 3311 天

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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$ z3 R' ]2 o4 t- X
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    3 J. H0 Y- X5 R  X
    , Y2 V" L2 v/ ~5 p' m, C* b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 ...
    ! c3 l! B+ d0 X3 k: s1 {
    5 o- n" a4 t: D$ `8 V# 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
    开心
    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 02:198 K& L* o  Y$ a# |7 m3 d
    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

    + B* M) T- F% e) y' v30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    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 19:063 ?- @" Y0 d. t4 W# ]1 o) g% d
    30还多,你们做饭用gas?

    ' x- ]$ g  C* L做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    开心
    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
    ( q, v' {3 s' A( S( s" J0 S+ \& n做饭是gas, dryer是gas

    ; }7 T; A, y; Gdryer用gas好用吗?我们这里很少见
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    开心
    15 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
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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 ; N# G7 d* ^4 e. F& B) |6 M
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19; i, D" Z( J+ S3 \, k  B; Z3 @0 Z
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    8 R( X5 J$ s/ N9 o
    2 [" t+ W" z% j* k. a# n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
    , ~9 V& X' w' `) v0 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 02:197 u8 s3 ]) A' 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

    7 v5 w7 l/ c! ?% c9 E% p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 02:196 n" V' f8 J% I  e. p. B2 R
    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

    3 J' O, Z; u* J. s, `' E" X6 L& h: h! |! F! Z/ ?$ H
    我刚才去随手查了一下:1 G3 n2 L+ ~- i+ K- U9 C: e  W7 j
    【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/ N4 M4 _9 |; n
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    $ I8 _/ Q9 \, `  ]8 P9 D
  • TA的每日心情
    开心
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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
    6 Z' V+ n8 h5 t我刚才去随手查了一下:
    & ~. l2 g% L) ?3 K; Q: ^# z3 h3 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
    8 d4 g& T; \7 Z0 w" `' m+ e/ P, q) ?你每月30,全国 ...

    . z6 i* _& A( E# _我用的多是gas

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