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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 O6 T) w4 E9 [6 d$ H& T

% ^" a  c  l6 e0 T6 c1 u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。# Z" j" q& p4 S

8 F' f* n" s9 L2 M- [* O3 I; S+ [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:
* e; }$ T3 G, g( w! S! |# v9 FΔTf = Kf · b · i
$ y( w) K# `% |  ?+ r    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℃
$ _  {) J( R$ s9 P    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.  V& I! K; H3 i" @, c7 l
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
% ^7 e9 O: Y& x    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
4 `4 b6 T6 G* s5 }7 ?* v4 B9 }; p. c7 r
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5 S$ j0 U# H2 K& i1 O% i
6 Z; _5 j& R/ A. ~
& m* J, g; y* i7 C- C- a2 J7 m( y, ]
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。
, z8 e" e- B1 ?
3 M6 R" c' g' [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。
& p& G! ]7 m, b8 [# {: `; @, R0 S; I- U! |7 X; b
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
  r% U0 E2 b9 W' q  g
3 Y) a2 G7 A* s9 S/ T0 ~0 B6 [4 L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。
( _, i. A: _! }& y- G  v2 w: F3 |# W( B6 e1 B! @
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!1 Q* h# K3 f9 M' A; n) k  G
7 o) f) w; x2 O( M/ Y! K  Q7 K

8 H' Q& h% k+ M  s" t# G

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  • TA的每日心情
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    8 小时前
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    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 6 W: d6 w1 `+ B" N* |) i2 R# d
    * d1 t4 G# W+ b) x
    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
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    2026-2-1 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?
    & o* C8 |6 D9 \& b7 @- {: r! j. h& `2 m
    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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  • TA的每日心情
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    8 小时前
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    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 ( R6 r1 b/ G8 b! R* N* c' p
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    " Q6 s% ?4 d8 B& y  U, I0 }4 E马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?4 w& H: V$ Y+ E
    $ x7 }4 p2 {/ o2 `
    结论:马鹿是个好孩子~
    ; z- K0 Y3 G" U3 k8 `1 L
    . E3 V# x4 b+ J# t+ D0 V
    可不,以为就是个名字
    # N( t+ u  V4 @' F' M3 p
    6 `6 h! |. p+ B7 B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
    开心
    28 分钟前
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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
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    28 分钟前
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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。& \9 _1 u& \. H8 J9 p# U
    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

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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( v  J  Y9 ?: o5 w: R
    可不,以为就是个名字
    5 a0 ~$ \7 g2 @; r% ^0 W1 r+ D! \; U, R/ v/ E1 N
    另外, 我就是鹿过赚爱元

      E+ i) ^' c0 G! k) P这里的逻辑圈是这样的) r# k8 X: X, M, v3 g+ ~( f0 j! ]
    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~8 b( n7 P5 A. o( I

    2 h+ \. K) R% p3 |: c: G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: g+ x9 o6 f* f/ e2 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。
    0 ]6 t3 W+ w  Z2 N, m' \" ?这让我想起了绍 ...
    4 B# p2 Z. R1 H3 z3 K5 W' r# C& A6 }. a
    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! g. m/ N! x; 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 ...
    ' J& U; d" T- T
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。! T( o+ ?" k0 C" F
    5 d8 A% j# F6 `" c0 J" B4 }1 z# 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
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    8 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) b$ E: F. @3 g) L$ D
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。* o2 Y9 p7 c% Z% n

    % k+ A& Q5 [0 T2 Q! R$ N9 E, G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 ...
    ' p& Q& X! B0 K

    . ]) h$ Q2 o0 ?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
    28 分钟前
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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
    % N2 W) `* m% g9 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
    ! T) i7 y9 F4 v  @
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    8 小时前
  • 签到天数: 3741 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
      `6 v9 V: p" T3 U6 s) }7 a4 ?30还多,你们做饭用gas?
    2 e4 G9 e6 U% d2 Z
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    开心
    28 分钟前
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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 08:158 a* @: s) X! ?7 s1 r8 V  h
    做饭是gas, dryer是gas
    . n# m/ g; t% T, J
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    开心
    28 分钟前
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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
    8 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 , a: s, C: Q5 t. V  ]7 }
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
      o% o& m- Y+ C$ ~: [dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    5 j  d0 w* b! v, u3 T
    0 P4 }* k3 [7 |* }. k+ q- Q5 q. ?, h
    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
    % H% f, ]0 X' l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" c' S# t% }, F  s9 \# G
    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
    / g( M( _9 @) B* I
    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?
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    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 02:195 i5 L0 R, |+ T) Z4 @! X) w. C! V' V
    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 A- M3 M  D" S0 {0 T. E
    # A% z# L+ r$ K
    我刚才去随手查了一下:
    - K* @! y: g8 [# |/ w3 d【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 L+ x" ~- y+ T6 R! e
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷& y  ~' e% _( N# @# l) P, d! k: M6 ~
  • TA的每日心情
    开心
    8 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- ]5 P$ ^2 s8 f6 S: |
    我刚才去随手查了一下:
    , @7 s0 x. o/ g- k; e* n* V【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& D9 l3 G( l2 |9 l7 T" \! b5 k
    你每月30,全国 ...

    , @* T/ Z2 H# D: t我用的多是gas

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