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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 $ e4 W- \" o0 U# ^: E: R

! p* z6 H* d) C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。) n' u* L0 j# h* }/ o

" ^* ^# ^/ A. i2 ~: V* r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:
/ a+ k1 U, ^- Z) P, ?7 QΔTf = Kf · b · i) H* t. m6 q  \# I) ?
    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℃' s# M# O( p3 R8 }- x1 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.
4 l/ |0 B- w! {. {6 O' T: M8 y    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
  D; l; }3 }* c# j' r, j$ o( h( V& L    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
0 T5 q: y$ }: t! f" r( j
0 [; `+ u3 [( f% J7 w0 u! s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1 z  h! ?- a- h1 \2 m+ c) G6 N
& _0 A0 n" w* ]
! E9 E3 h3 I4 r" J  @8 N
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。. d' y2 r6 a! V- r) |: _
. ]. c5 i( m" Z2 m) L+ B5 g1 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。
9 M, C, |1 C3 n# Q/ e9 {8 a" ?. w) Y4 L/ ^+ Q3 `
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。0 o4 C  p! Q" L. l! `6 ~# ^
; A6 Q: l3 ?, u
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。
' H2 Q, }& S1 O% Y
- J/ ], C+ e; m! y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!/ m- u! P. w. X9 y

  x" @# h" G- Z  V* F7 l
, ^$ `* O/ I, ^" W: a& q

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  • TA的每日心情
    开心
    11 分钟前
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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 % J( L9 \6 L% E7 C4 Z. Q0 j' B
    1 g% d$ R* R, g, e' r- P3 u) K, 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
    开心
    2025-8-28 04:50
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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?
    0 N7 F$ x% ]: B6 G+ a+ j/ q8 S/ V! [# D) `: n  e
    结论:马鹿是个好孩子~

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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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  • TA的每日心情
    开心
    11 分钟前
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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 B/ B: Z9 Q$ Y. a4 X
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20: J/ d9 A1 I/ P' @6 C# c7 @5 [
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    6 S1 F' I+ J* f. `+ y7 D3 F
    3 P' n7 D, R- L5 ?结论:马鹿是个好孩子~

    # g" R* a! R7 U5 x. q) g) J0 ^( L2 x
    ) ~9 \% _8 ~7 [" }4 h可不,以为就是个名字
    $ |" ?6 q6 P- Q: f4 {3 O
    ( d# M# M9 v# U+ ^! o: E$ N; n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
    3 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
    开心
    3 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。" _/ T4 R; n5 b# 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

    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
    2025-8-28 04:50
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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
    , \6 U# T) L3 Z% X$ |) D可不,以为就是个名字% _2 U, N! _; X$ ]/ u, C
    5 Q# H( f7 r( X# f6 v7 M
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    ' K* d% u* J# U0 E$ T# @
    这里的逻辑圈是这样的3 e! J$ j, G- X$ a+ v  A  M
    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 \3 u* _% T5 H2 T" ~* I% K
    . F; C2 \' C6 i! j, h; _
    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
    ! {( }2 ]3 ?. p/ w, ^: N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。$ n" i+ d- R$ R" L: _/ w% _
    这让我想起了绍 ...

    + x6 i  @* O* E9 V, S7 X5 Y  g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. u3 D1 R( x7 {& i. ^
    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 ...

    5 h6 Z- q+ V# E, W. @) U6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。8 I) q. L1 Q3 O0 @9 m0 h
    : h) m. ^  V8 U2 m4 H) G$ O  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,比如说挖矿
  • TA的每日心情
    开心
    11 分钟前
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    [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
    6 N; o" W& m* p$ ]6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    $ a; n9 q$ Q0 O: {* i8 x0 o( Q3 S+ f
    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 ...

    2 y7 W4 n! k) f1 E. k- e" s( x; V4 m2 _4 ~4 }0 e- 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
  • 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
    开心
    3 天前
  • 签到天数: 3335 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 02:191 w8 d! }. O6 X7 Q& K. O; T
    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 m' S7 g$ b( l2 c, p1 \, d
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    11 分钟前
  • 签到天数: 3598 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  |0 H& \7 ?; J' g: a' Y. {
    30还多,你们做饭用gas?
    * n# Z; }/ ?/ a3 G
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    开心
    3 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% x: w- D" \( c8 i. w2 Y: D; j
    做饭是gas, dryer是gas

    5 |: M* k+ ]9 O' w! u$ jdryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    开心
    3 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
    11 分钟前
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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
    4 K1 S9 d- X" m0 W
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    / }6 S9 M) N$ z1 M; bdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    ! h7 \) R7 U+ w- ^  M$ y% x

    3 [9 C; H9 \/ f( `# v" z* H" d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 V& L7 q8 u3 x% i1 t, W6 A% m
    你给的那个杜康酒的链接,纯属瞎扯

    点评

    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
    & T. v' ~9 T3 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
    7 H+ `' |" J! ?; F; F" S3 f+ Y
    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
  • 签到天数: 351 天

    [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
    8 s+ N+ g# Y3 f% ]( B0 H* 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
    6 p3 H+ e- u8 g& d3 X; [

    # ^5 R1 O# @+ S我刚才去随手查了一下:6 M) b* i$ r7 r# @( 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7 Y* c( @9 [) ?* X. @" l2 v$ y
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    6 ~9 v" w8 B9 g) A& ?& e% i" A
  • TA的每日心情
    开心
    11 分钟前
  • 签到天数: 3598 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: X* t5 B# b- I7 O' s7 j
    我刚才去随手查了一下:
    , i( X. t8 U3 e: q【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! [& G  `4 e6 q% p% c$ a
    你每月30,全国 ...
    , d6 {' f2 Q) D9 D+ u/ C& Q' X2 V
    我用的多是gas

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