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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
, {3 i! p4 G7 x& F& F$ ^4 u( u5 w% u4 L, Y5 Z$ v
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。  F8 ?4 X( W4 S" {, L3 v' @2 B( n
+ q% w% p; \9 r/ `( c
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:" h4 G! W; [. ?! z  `3 ^2 k0 `% O
ΔTf = Kf · b · i, s/ Y( D) r. h( S" Y' f# D
    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℃2 J# k" Q8 n! v8 S, `. O$ U
    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.& P% V* @7 u! D
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
3 x" g/ l7 r7 Z8 U' R$ v# U  C* s    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
1 E9 ^5 ]/ J5 @- f& J" c9 F  b( \7 K& r3 K0 T1 J
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* i- n' z, k8 u$ y# b
1 v$ S, V+ ?; p/ q, t0 `2 X5 J9 @

2 \! a, n( k: z3 V! |3 S3 T( c7 p  H% ?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。
6 y7 j6 I2 R7 w4 m+ z* m
) E1 A, a0 X: B0 ^, b1 R& L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。" N& [9 b: p: i

; t8 w' g' @# T( t  P5 g; X+ K制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
; a! t( z; d- P9 J9 _+ }* R  s
9 Y9 g; w1 M% }' d9 j# y1 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。
8 \2 a/ n4 m9 @
+ @1 r" \: T. W, q9 s3 `3 _/ 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!
- a% x# w/ L9 v8 }7 e" T* w6 ]8 b1 h( o$ ]: s2 M2 \3 T/ w
" N) H& \# g& R4 |, b" z$ u8 K4 _0 \( K

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  • TA的每日心情
    开心
    9 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
    - u# m$ p  w2 T: p
    1 {" W) L. j( I' g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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    2025-5-12 23:57
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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?+ s7 U0 U! Y' M' i7 h" {8 z9 O
      I3 i0 w* j. W# B* y' L
    结论:马鹿是个好孩子~

    点评

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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
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    9 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 ' z9 L; ]3 z% R) `. s3 _1 q# K
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20/ F% }9 g7 Y" w
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?5 o* w2 Y3 o" J8 }

    * D5 V7 O  R: F1 g结论:马鹿是个好孩子~

    ( t) }+ R# f8 e- {/ q! t
    ' r& g3 \. i% h0 F2 n! c可不,以为就是个名字
    5 n% N8 K- |+ W/ O' z  Q
    - ~! T3 e, U. r- ]- 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
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    9 小时前
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    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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    9 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。
    # l6 i2 U- R+ [: {% K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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    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& N. S# Q! L$ u
    可不,以为就是个名字
    , ]& ^* X5 p" Y0 L; C* [- G. ?: A9 Q2 c2 B
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    & U$ z3 b4 ^7 F8 o0 Z这里的逻辑圈是这样的
    ! @4 R  q( j6 }0 V' 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~
    3 y* E0 e: W' m6 J. C
    2 D$ A! i, u2 j3 `! {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
    $ w9 S  Z8 i, w1 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。
    % B' M  s" `7 b: d* C8 a这让我想起了绍 ...

    " ~- X, b+ w: b# j1 t9 I黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

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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* C' h) R6 y6 V3 {5 y' s# R& s5 ^
    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/ R! A; C3 ?" o5 S: c2 F; y
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。' B. T# C" L0 V4 M2 B, t
    $ T$ b7 V) P8 G2 @" i+ N6 D' N& 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
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    9 小时前
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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+ v0 u7 U7 c* D- l, v5 |
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    * h6 r0 L/ e2 T
    & M* N1 B7 d  X. s  W- p4 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 ...

    3 w/ ^7 L8 ~% Q0 M8 {+ M' |+ B' H
    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
    9 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 02:19% t  r" a7 q1 w+ o; k& e
    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
      }- ~+ M6 y+ i
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    9 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 19:062 l2 W3 T3 w# e1 I; ?" Q
    30还多,你们做饭用gas?

    ! p1 v( \8 `$ e5 F做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    开心
    9 小时前
  • 签到天数: 3238 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
    & @0 ~( l0 G5 K+ i做饭是gas, dryer是gas
    ' \2 q" a. T; |* d! G. ]* a
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    开心
    9 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
    9 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 1 j& F$ [# `! L
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    0 U* y( ^2 W& O& L0 I% J0 X/ s6 u8 Udryer用gas好用吗?我们这里很少见
    # X) k% {8 }* z

    ! L$ w$ Z* X" `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
    1 T7 h- Z  N* N% P, h  V: C, 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
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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
    ' j" R6 o# p/ h5 [' U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

    9 K/ x- I1 O( E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; p' y8 ~7 o  X$ t: I3 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
    0 K2 L# \. ?+ F" n
    4 Q8 R. ^. r- F& P: U( n
    我刚才去随手查了一下:
    3 j- ?% m+ N' c, c, n5 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
    8 H2 k4 Z( n+ C' `& b# H$ z% X. \; ~你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    2 k' e; Z$ H- ?! @7 D
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    开心
    9 小时前
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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
    3 h1 e8 L* {2 ^( n( F/ b我刚才去随手查了一下:. \- H: ]0 d% d! @+ H, G, Q# m! O
    【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, X' m% r# w# ]. D$ D# v+ s
    你每月30,全国 ...

    # ^; ?6 x2 @) q/ F我用的多是gas

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