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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 e* Y. z: q2 p$ V* [

6 h+ R! E! g# s7 F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。3 z( k5 c' }+ d" h
2 g- v8 S6 O4 b+ _
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 g$ r1 y% C( ~- `ΔTf = Kf · b · i; \( W2 D7 _* {; {7 D' 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℃
( X1 X/ [- k( b% P( {" O+ d- ]    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.
$ _6 E+ T  \, \* h3 w/ ]1 }    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
+ ?* b, G$ @. E' N$ J4 p. c    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: v3 X9 H( I; ?# m* `

7 r  ?6 O  X* Z! \) @$ B( [$ z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
: N2 B+ n" ]) r: X4 |1 H7 o" q" ~: {) q" j" A7 L8 S* }  u
7 L3 f8 |" ]  Q, |9 B; a! t
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。! K# }" z& g- O' [4 r3 x" n0 t$ c3 k

6 n" j. y- o: Y. H* 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。
! Z) Z0 E, a$ Z9 f/ F; P9 V3 j
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
1 m% u" w0 f% h8 I+ d$ e1 U( B0 C9 a0 z' ]. t3 l. i  [; j
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。0 f; t& \+ y6 p9 x4 k" C) O
! v  X% u4 i/ e1 \) j, R, m
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 y# Q1 g8 P+ d; Y8 v; L! @! D6 T

8 C4 a+ ^) M) d4 Z/ q! x! `  H3 }3 W; U

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  • TA的每日心情
    开心
    10 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 ! `6 g7 u4 c! S4 g, E
    ' u! F1 h0 ^, W( H* j
    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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    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?
    , s5 l3 m6 y3 u4 `( |. [( m1 n
    2 i$ y% q% g, V0 B8 {$ j  I- p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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    10 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 7 D. X* |5 _$ A3 o8 n% ?6 l( N
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    ' o' F2 G8 @8 K' H7 N马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    9 t+ l9 T" j) a) g$ S: X7 ], t' R- D6 a
    结论:马鹿是个好孩子~

      U4 s1 p( O" M/ x! u- B- K- F
    / L0 }" c$ K7 y( P可不,以为就是个名字& ^, E2 Z& m& s. e4 I
    4 k$ F* w  n( A; x% ?+ a
    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
    8 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
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    8 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。1 o* E# W  t0 u+ H7 D- h, r: n' z( p
    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
    7 ~( e/ A9 q1 m可不,以为就是个名字; w# K( c. C3 T3 P2 u) Q
    ; N/ B0 k. \% j" m( Z
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    4 k2 b0 p+ }5 p1 j, j+ Z这里的逻辑圈是这样的2 f  y* }+ U2 T( x  }
    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~' }: W- v7 Z  u2 g" k0 F+ `
    1 X  C' O  [  S- T, @
    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" n, V9 Z$ P* k) b" j
    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 Z1 f3 Q. u$ E. q+ `
    这让我想起了绍 ...
    ( o8 e5 X) p! s6 o$ |
    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
    : x/ b: F3 y6 X/ O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 ...
    " e8 P# p  X) z' T6 b9 n, p
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。1 a# F5 `6 ?# n5 V0 F
    ; }! u2 f* z: v
    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
    10 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 13:063 ~9 G# u1 a! A% J  M* ?- O
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。% R) ~; i! v/ U0 W0 {
    % s/ f9 I6 m0 R# k# r7 k
    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 w. v( ^+ f. D3 P$ t9 E4 }+ W8 m* Z, r, x2 H/ A& F( V$ y
    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
    8 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" z3 U4 m( I4 W- u3 |- E! `9 _9 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

      |$ N7 _! Y  y30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    10 小时前
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    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 k: R4 }5 @! v$ ?0 g30还多,你们做饭用gas?

    ! }/ x& [5 U- l5 W# E3 s6 V做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    开心
    8 小时前
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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 08:154 |/ U3 h: l6 J+ W2 S
    做饭是gas, dryer是gas

      C# `; ]) A9 a; s8 ?) u% e- kdryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
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    8 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
    10 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 & L" M: n/ u9 s$ z+ s8 F
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19( Z1 M6 A# }" P0 a, }/ O; F' `, H
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    * m. o# e$ J9 x6 ]
    3 ]1 i5 r5 I( B% _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
    0 h1 n0 o9 |5 g8 s; 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
    ! j0 L) T( ?. {& T6 a2 }: r- r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
    6 w5 x  c  y2 b5 U" F/ u# g
    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
    ' r" {* B5 V5 [) m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
    ) c" B( b; i1 b6 @( z

    : y" B5 X( p3 h( e$ g我刚才去随手查了一下:9 T) ?1 ~9 x! r3 R
    【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
    ' H% h& I! [( \" J你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷- B/ q2 T" U! E3 d7 {# p$ ^0 x: b# j
  • TA的每日心情
    开心
    10 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 w( ^% g& H2 h# Z6 h( g1 n7 w, ^1 @我刚才去随手查了一下:
    ! z  N% y, S# u5 F& 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
      @. N) T7 W, c" L你每月30,全国 ...

    , T# D' c3 c7 g" Y  B/ u我用的多是gas

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