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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 + A% n2 v9 G$ s& x+ c3 D7 i

: E- P4 z: U; X$ 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。6 E6 |& K+ R8 w$ m& }8 }
; G& z! g; M# ~5 ]/ _
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:% R5 I9 l, k' W& t( k
ΔTf = Kf · b · i% k* }" o8 P- |( O7 N( n% B
    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, Z( E% n& s/ y5 i6 Y2 j
    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.
. j; t, @( }) ~4 d    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量) L4 l$ }. C  e3 n3 C$ O# a8 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' d  n" i2 m2 h

+ r0 e4 v! m& f5 t- s& G) e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
$ _; c0 D) s8 k1 Q
6 f6 T: {6 ^: e5 F; z4 C4 m) u3 D, [( h2 R. M4 n! m# j$ ?
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* _; x2 f4 f2 {) o

( V) L& I* I3 S" m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。5 `& }. Q& e% c2 }1 d* k0 f. i9 Y

9 ?7 \0 w' J6 h, a' f制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。; t3 s, o: s. _' N3 Q3 L1 |4 u
& i- F% r1 B6 B- y" y
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 f/ V/ U8 U! y" c' }4 ]  I3 {3 b/ R6 h: i7 t7 Z- 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!
2 B9 v7 r/ D8 S" A* M% L
3 a, S' }% W, r. U. m/ W; K5 |% j( k4 L- {

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  • TA的每日心情
    开心
    1 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 0 _7 t5 e+ |0 g. j( r
    " B* b+ A) z9 u+ @
    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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    [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?2 z: r, t. j9 b3 |5 k
    : _, Z4 [/ I) k" K- V
    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
    开心
    1 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 ! S6 A9 l. f# t) T
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20/ B9 o7 D( y& \9 ~) e* k! R
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?+ f9 k& \( S% z: M# D% I
    1 d5 {' H0 S  b* q3 r
    结论:马鹿是个好孩子~

    6 C1 p: Q" L9 P2 s  V- u1 ^- h  o# d1 \2 |% W" X0 p
    可不,以为就是个名字4 t5 T" f. H3 i  @8 Q
    3 K( k  O* Q0 L+ s' ~: {3 ]
    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
    慵懒
    7 天前
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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
    慵懒
    7 天前
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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。
    . ?4 M9 f: V( T" Q: L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
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      发表于 2018-7-3 02:37
  • TA的每日心情
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    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
    ; h1 N0 [4 |4 W; _. J可不,以为就是个名字
    9 i+ H( e6 S( A$ q( K! [, \
    ' a5 o; D2 P) Z5 ?& D2 x另外, 我就是鹿过赚爱元
    " e6 `* H8 `, a4 b3 k, h4 y; w9 Z
    这里的逻辑圈是这样的
    2 O6 k1 J3 t) }# Q) }% `% F+ _+ 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~
    5 S. g/ a& y* j+ x- q5 v: T' {6 y3 x) p# z. m2 B
    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
    ( i8 X; T6 x# 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。; u, a& W1 t' ]
    这让我想起了绍 ...
    / ]8 I- d0 ^2 F
    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) _- m4 a5 `8 R) c( x  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 ...
    . b' k& |8 N# r5 a
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    3 C( M4 }  w# ?# }7 q) P/ C+ I! c% \: e' \0 J, 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
    1 小时前
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    [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
    , D+ U- m. s1 V# o& G1 @- Z) v6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    # Z3 R+ ~. X( r( K; u) A0 q. d7 w9 @* L) L
    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 ...

    ' ]% q$ s" T% o$ k, J* n" S% z! s8 F7 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
  • TA的每日心情
    开心
    2019-4-29 10:01
  • 签到天数: 334 天

    [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
    慵懒
    7 天前
  • 签到天数: 3009 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
    $ i9 M5 c9 h6 p6 n$ K+ Q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

    ) s' _& \2 g3 F' E  ~30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    1 小时前
  • 签到天数: 3223 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 19:069 ?/ F: Z, ^4 A9 D5 E' z9 h  {
    30还多,你们做饭用gas?
    ) r, @. b8 h* O+ P# C$ X
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    慵懒
    7 天前
  • 签到天数: 3009 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
    / h0 I" z* N  F' l& i. t$ J! X做饭是gas, dryer是gas
    5 u9 G  A% e& q
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    慵懒
    7 天前
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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
    1 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
    3 R( s( t& V. U: D2 G
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    9 w8 z; H/ r2 h% t  Z' R5 idryer用gas好用吗?我们这里很少见

    9 O; W7 V# r6 x1 m, k& ~+ M
    ! {) b- A4 i+ E/ P( @! ]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$ p0 v) z" D: o$ d& c  h9 \! q
    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
    " Z. M# K' c# v: P; [+ }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

    " D0 J- N( R0 _' A! B5 u; n( s4 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! r3 k8 v' Z+ B5 n" k/ f  m
    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

    % F; X& D' w9 j$ Z8 ~& q% c  i# S/ U7 y: \6 T- A8 K2 x$ z
    我刚才去随手查了一下:/ Q6 Z2 R1 |) z+ a& S
    【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
    9 K) |, Z5 k/ a1 ~# f你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    7 |8 }( M! E4 g7 s
  • TA的每日心情
    开心
    1 小时前
  • 签到天数: 3223 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
    ( D% D5 G" `3 D: L: a: l) R我刚才去随手查了一下:, }* W  S$ W0 D, {/ o3 m1 i1 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
    9 y" u8 i% Q# [4 s# w你每月30,全国 ...

    * Z% h* S  N$ ?0 F5 ^我用的多是gas

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