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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 H  Q1 r. ?1 L) ?/ ^

% I/ H, S6 ]0 e4 G+ A8 Z+ |5 T7 Z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。. O) W, T5 i7 ]- `8 u, v

" s. E+ E& D- z# E9 r3 @5 [5 Y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:
/ \0 B  j( w* ~2 y" E  e2 ]ΔTf = Kf · b · i. a" |7 W: m/ E  T" [) N# |9 W2 s1 K
    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℃& ]$ m- M; A' s. z/ ]# 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.- }* ^$ Y5 |" h1 P* G( b: k
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量" ]7 \1 P- d: A* C$ ]$ m
    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, l7 p, G) V0 c
. q- n' J0 X. X
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! J7 C2 C. ^( _

( R2 l* I% B- w* i  d$ t/ @8 i
, H2 N8 i% m/ e* ^! R- Q7 a6 _6 X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。
, x% L( Q5 Q4 p0 i$ b
' h' _1 N; f0 w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。
. o$ r# _8 N6 |1 C$ A
) C* A1 ~' C, q, X4 O制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
8 @1 g( n2 p% O9 @1 q! h. V) d! K1 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。
; x, s! C$ T& K) I5 j; ]% X5 U: m# X/ ^1 V! \0 g$ 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!0 P5 ]8 |1 {  p8 o( E
1 D/ Z2 ?! W9 j
" u0 l! H- j1 Z% n% z, i8 w3 i/ Y

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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 8 s, e0 J. _# S9 R1 N, j
    2 ]. K) }. _, `
    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?
    % H  w3 R9 p0 K6 s$ y$ {! B5 G; H; [* P3 D8 p& T
    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
    9 z3 p7 |7 p( A( ]5 p
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20+ C  F+ k5 Q& B2 O2 d
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    " X4 H' ^- T4 v- K! P0 C" N
    / K+ @6 v' M1 O结论:马鹿是个好孩子~

    0 [$ u+ b) l( J- Z2 g0 I2 q0 k+ A6 q: L8 E3 e
    可不,以为就是个名字$ B7 M0 Y7 O1 J) E
    ( F! l7 e  z# j+ f! \3 Y
    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。: l$ A/ h7 u$ x8 b
    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
    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 01:220 e% G' H" t- X2 T* o5 X
    可不,以为就是个名字7 ^$ }+ Q2 J1 y  ]
    1 G4 q, B3 e2 j3 `
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    9 V# @+ N/ j! D0 @7 M2 \3 X
    这里的逻辑圈是这样的5 ~" ^* y1 @* H" C  h
    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~
    ) @' N/ k+ e% U. U5 W, M. G
    ! b5 ~& v# h: u4 o6 {3 |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' G5 M5 s: k  |' n2 L
    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 r( N# J2 y! P. ~* I. y4 }这让我想起了绍 ...

      m- F5 _" r- Z+ K# F5 y0 Z6 s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* R4 M# B1 U5 k; W! g- j: m* t- {" E4 E
    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 ...

    1 s# V! l+ I) r, f  q* B7 J4 u6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。2 ?7 B' k6 l! }* H
    1 @! q& W/ y" b8 v& m
    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

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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 13:064 g! }# ^1 p/ l* w  N; _4 T
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    : i, M: J& s4 Z
    ' T- i$ }; {) n# G) 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 ...

    ( c6 d" i( r( t- c5 n
    ) H  c# n1 D1 \# f$ S* Y; L/ B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
    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
    0 P* a9 Q+ Z: V; A  z8 `! \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 d, l0 m  v1 c5 e6 F; F30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
    / _& H  K0 n( }9 T7 K1 @30还多,你们做饭用gas?
    6 ?+ f7 i) B( l5 a' R  s
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    慵懒
    7 天前
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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
    ' ]( y" v. a! l. J4 ]做饭是gas, dryer是gas
    8 j) L) `2 k6 Z9 J8 `5 P' N5 k
    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 0 p# T2 p* t3 T! E8 N5 T( Z
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
      E& p; L7 y! v$ mdryer用gas好用吗?我们这里很少见

    9 }# c0 o* e/ L; C6 J1 y
    7 ?; ]3 f& H6 f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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    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2 T+ J; D$ g0 J8 ^' d" }) b
    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 02:19( K+ [+ v3 H( w' ^( Q/ y2 B
    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
    . U4 G2 Q  K$ T! v
    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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    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
    ) B) `' P, g( f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

    * y: x( ]7 [% u0 D0 s2 b( b, b3 m1 c) F  w, L9 u$ F
    我刚才去随手查了一下:8 k$ b! n$ R6 p) I7 q' q* H
    【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! y' W& j, S% Y2 h: a
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷3 ~# S8 x1 r: C7 ?5 a
  • TA的每日心情
    开心
    1 小时前
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    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
    * w: M8 o$ F0 B; m% H+ L我刚才去随手查了一下:+ D7 W' ~1 {  M, C/ U) g
    【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
    1 J3 o) Y/ @1 Z9 N1 ^你每月30,全国 ...
    4 m. Z: J  ~; M6 a, ?
    我用的多是gas

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