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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 6 f4 l' U& P9 J& P5 |& {

" D- _! L9 U3 U+ ^: v4 s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 h4 l# e7 M; o
3 V# |8 t% D- b  m; u! H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:
5 \$ T" {, c& C! `  y* W+ TΔTf = Kf · b · i; t  R+ m1 V. |  `+ 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℃
9 P# p# |8 |4 L) g9 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.1 p1 d4 b' j% }0 s3 x, {' v
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量& K% Y. Q- ?2 \" V
    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
" m/ q& x- k$ E( _8 P6 [) @. l8 q* y2 `0 H# h& O" u  G
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
6 X/ J" }5 R& b5 m2 O
& c5 r; j. W/ i( P; C7 K1 {3 E( T8 l3 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。
2 l' |2 c1 N2 c+ q9 ~2 Y3 s
1 r1 Q" r& x# b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。
' [, z- K+ d% r4 G0 }) {& M% ?* y6 o
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
0 c( M' _% a0 C5 @9 y1 X9 [' d, Z1 u: 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。- p4 o' r. |4 j3 v5 o
4 X! X- l% z; m7 p8 {
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!* `+ E, g; K  o0 R2 S* g

. T9 I- P7 Z; t, {; D6 p
8 T3 A# U- [) H$ y; g

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  • TA的每日心情
    开心
    1 小时前
  • 签到天数: 3223 天

    [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
    ( u$ c9 H' G9 x: K, Z- f1 U" I( V+ |. H
    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?
    ) I- S1 e% G. m) d$ h' F" s7 \4 @
    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 " V  w* D, z" `! g' H8 K
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    5 W& m$ A9 T* A! p8 j马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    , k" l" Z7 @: X5 @* @/ ?% {- o7 h) Y9 s
    结论:马鹿是个好孩子~

    / ^  T' A  x0 c9 i7 l  O! ]9 h+ N% A8 w! p
    可不,以为就是个名字8 F: v7 D& b$ k. `+ z+ G* n
    8 K4 X3 A& s1 A. `" X
    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

    点评

    社长说的  发表于 2018-7-3 14:08
  • TA的每日心情
    慵懒
    7 天前
  • 签到天数: 3009 天

    [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。7 I2 ^. P2 y2 ~8 s# g+ b. ]6 R( m
    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
    2024-9-2 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. J. @8 o7 ~: I  ^, k  e% z
    可不,以为就是个名字
    3 X0 G0 B$ u: N8 s: q
    * r0 f$ L; o7 C' y4 B另外, 我就是鹿过赚爱元

    7 a4 R: ?$ f0 c8 y7 P这里的逻辑圈是这样的) {" O4 b: Q" @: _* P7 q
    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~
    $ B8 c8 A1 V6 y( N( H7 W2 U" z  H$ |& a" ]
    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
    ; Z; W) L' o2 T: l' H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。* D4 P$ V: U/ D3 F
    这让我想起了绍 ...

    " @! Y3 N: D6 x7 m! {黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

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    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
    # L$ K  e* p* s1 Z9 E) m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 ...
    ( C" x/ I; X- S% e0 s
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。4 \' |/ {; \. l( e

    , ^  S  Q4 R* G8 U( u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
  • 签到天数: 3223 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' Y$ v! j  F# \
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    5 U* g- A  K; N. }$ ?4 y3 L( t7 c. z( 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 ...
    % y& j. _5 f" ]0 A/ I/ |

    7 n1 p# U/ P7 b4 c5 X& {* {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 02:193 C# c& [3 R, [) A
    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
    ( r. s6 Y" S7 D
    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 19:06+ V5 t5 c6 e% r. W1 R  [& T
    30还多,你们做饭用gas?

    0 q& T8 _8 p9 [2 k+ c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( q, A3 R* T5 l* d( T
    做饭是gas, dryer是gas
    " U( V1 K' Y1 D9 m
    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 2 Z8 c2 u4 [9 P! n# B
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    * v2 N# G: k( s; M9 Ldryer用gas好用吗?我们这里很少见
    9 G0 g) \, ~9 u" g1 @
    ( S$ f" I, V9 t5 A
    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1 {4 e2 w! q1 F* p' d- R6 V
    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
  • 签到天数: 351 天

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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/ B6 ~3 D5 m+ z) Y) j- c
    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 R  |6 s; }6 W" M9 N! w
    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
    : Q" K1 C- F" @+ i0 }/ |5 k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

    " x0 u0 @8 a+ t: y" ^) u* }
    - f& i9 _/ C8 a我刚才去随手查了一下:
    * Y2 K3 [- r$ 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
    ) y8 z6 i! e4 |4 i0 S你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    7 I6 L$ ]" D+ ^6 s1 a
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    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
    2 y6 a6 ?0 N* g8 j6 L) u- D我刚才去随手查了一下:
    2 Q) E  @7 m4 r/ 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
    : |& ^7 i3 s1 Q7 f4 v你每月30,全国 ...

    / C9 K- |" z- i4 N* N我用的多是gas

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