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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
8 A  P) F9 g  g5 h( p; P/ r( ?; @( ~! W6 g
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。0 `: n; f4 \/ ]8 s* ?4 |4 m& E5 ?- z0 S

: d! R; L* s) ~" o3 d, y6 M6 a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:
! N+ H2 X- u+ SΔTf = Kf · b · i: v) X8 u% t: Z
    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℃6 O# U" a6 L. w& W& 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.
" }5 n7 q3 n3 C+ a' Z# c' Z    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量& Y7 ~) G2 q) I  n/ L2 O  H" A) Y
    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
& m2 _& Z  G" [- `$ y- i# r( e+ l9 t  R3 I0 q- L! D2 P; t: y
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7 i5 h5 i2 l1 l8 m! j8 b+ w' G2 D
* K8 a" M0 |+ f4 u  f
" u4 K; P+ @1 h1 ]4 d' a# {0 M0 q
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。
0 U* |- g) T6 C5 ?. ^! o. x
6 F4 f+ {% S5 }4 f% V/ b4 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。
" e1 ]2 ~. V9 a8 q
5 ], |; c. @8 K  c制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。' V6 k1 m* `! f3 f
1 P: o/ F' O2 N. O! ]! F1 S1 d& d
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 ?2 _% P! k; u( A/ C1 p0 |4 @- ]. h; S" v9 j, p
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!# f( S3 w8 q, e3 v; x
+ k  X" Y; N4 i- V' W
9 f3 U/ p4 Z; A- T4 G. G

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  • TA的每日心情
    开心
    17 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 ( L5 _: `8 q" Z. h( [+ B

    5 @% a6 s; E6 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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    2024-6-16 09:23
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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?1 t! j( f7 l# d  r8 \) a2 d

    ! `: m4 c/ j; E结论:马鹿是个好孩子~

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    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
    17 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 1 @% C  g" Z9 c% o  L) S
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20. R, p/ ]+ P" T
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    ( e" S: R' p+ u+ s: y- w4 }
    : }, [- O8 f% d' S2 R8 S& ^  g- T+ u结论:马鹿是个好孩子~
    / p, H. x5 @! W/ n# W$ Y
    / t+ V& i2 r9 _, g* f# P/ _! g
    可不,以为就是个名字. i8 x# X- h  s, Z. v6 h
    - o' C& d! F( ?" `* t* E4 z% t
    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
    17 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
    17 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。- E1 S8 ?9 b7 \3 P" c. Z4 o" x; e
    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
  • TA的每日心情
    开心
    2024-6-16 09:23
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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
    ! j" P$ |2 l- k; j/ M可不,以为就是个名字9 Q  q8 R: o/ {# e) a

    0 v8 Y2 s( H: Q) c, |另外, 我就是鹿过赚爱元
    + ]6 N; C7 R! @0 G% X1 H1 x
    这里的逻辑圈是这样的+ K9 x3 p# a1 V, d) X' J# R9 q9 }
    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~/ D" M) f. c: E# `

    + j8 ~% k) O% I3 x4 D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( b+ c4 G2 ~2 k$ n& m! p
    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。* g0 B" u+ o- \; `
    这让我想起了绍 ...
    $ W& h! S. {$ D0 N* X
    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
    - S2 [( R8 N( H& W" 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 ...

    ' Z1 h4 n5 L+ J2 f1 ^9 _6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    4 H  r( s; z* \' y$ B
    0 [* n' p: q  s+ j( 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
    17 小时前
  • 签到天数: 3129 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
    0 s0 r8 O2 P7 ?6 t6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。' U6 }4 K% }" f
    # f+ W( @! L$ {8 m* H( ]; 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 ...

    ' d$ s! j, C" E. Y, j5 K3 {
    : T* P' A" s: N$ ~  @& 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
  • 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
    17 小时前
  • 签到天数: 2927 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
      m) C' L" ?0 _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
    " \: l- F% H  _3 D- {0 k
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    17 小时前
  • 签到天数: 3129 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" K; L- H$ W, f; V  ], O* ]
    30还多,你们做饭用gas?

    / \( e; u- ]7 b4 h8 O  c/ ?4 I做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    擦汗
    17 小时前
  • 签到天数: 2927 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! {# h  I) i2 Q! Y0 R( W
    做饭是gas, dryer是gas
    8 S, k/ n! H/ ^, C) V( C# G
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    擦汗
    17 小时前
  • 签到天数: 2927 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
    17 小时前
  • 签到天数: 3129 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
      O9 E* n3 V0 d5 U" U
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19* ], v% O" ?* g
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    + T0 H& Z/ A7 {: [( t4 w; e
    ( i  Y: K5 @- J( e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
    $ F# e. U! e) |- _2 q' t( j' Y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
    1 u4 n# k; t2 M. ]( L) c. L) S7 ^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 [! \, `( p; c9 ?
    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
    9 u: w7 F. y. d. v. \% T( f% z1 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

    5 k. ]1 U: d- `' \% c1 N7 M6 {5 F+ j9 b; u  {) m9 {# o: I2 ^5 G
    我刚才去随手查了一下:% p' g& e& D$ q$ b8 |% d  y) 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- @. [+ c  ^' j2 b
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    : J4 s+ \1 o4 c" \/ h% y  S
  • TA的每日心情
    开心
    17 小时前
  • 签到天数: 3129 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+ A! \' V9 N. V6 x
    我刚才去随手查了一下:1 t. M, d" v8 q9 j- G, X& Z9 B5 y
    【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 r4 `- s# |- |! L, m
    你每月30,全国 ...

    8 W( _' g$ @9 }$ R- f# g我用的多是gas

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