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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 , j/ S# P  Z2 X& H$ B5 A$ H& X& i

/ A6 f+ g. I& W5 S. m2 B  e. w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。6 P, V: E/ A4 ?
. L9 @4 F- A3 e3 |* y5 V
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:
9 e1 B1 S1 Z+ Y5 D0 }3 iΔTf = Kf · b · i
! Z, R* p) H/ w. t# ~8 S    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℃5 L! E4 I0 |% q! G0 [" 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.
6 x6 d7 z$ c+ X+ x! e    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
: c5 j2 b: w* [4 D3 d8 b    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
) u4 I# [, y' L7 G4 f0 M2 j; _* d+ P
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( Q6 G  n1 j) W+ u( L" G3 t
) p6 f( |# T+ [

2 {# r5 [  c- y* |. a  b7 e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。( y7 J. Z  ~* {" ^3 e7 f
; Y! c. ^+ S# ~7 S% n
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。
$ q$ t; G) `. n# s7 K. |& P
( {8 h. Q5 t/ T3 ?6 K制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。* O5 N. q$ p: `; G7 V

1 r+ U" n# ]) r9 l  I% }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 M% j4 f* L- G4 @. D/ @/ q
9 w/ x0 i! k6 b; o0 K3 Q! K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 E/ f. p& d0 j" [
9 C1 H; Q5 J+ p/ J' }! K& P3 r% ]* |+ V

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  • TA的每日心情
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    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
    ( k8 I" t" N; o; ~- t4 c5 W0 H0 _- ?( a( E/ J) r
    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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    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?" Y& l4 l" ~- a+ w8 f4 V" Y
    ! k: v! O% S& F6 N4 m' S
    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
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    10 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
    # e+ ]# G( M% N8 h
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20: g6 ?- h6 Q* P/ V
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
      t% R5 O2 k3 s
    2 w; m  V* z9 u& S: S结论:马鹿是个好孩子~

    0 B2 l+ c! U. P: I! [
    $ E+ s6 X! h8 P- P可不,以为就是个名字! ?! [8 V' F1 N, P5 O* K$ R

    . A7 V0 A: _3 ?另外, 我就是鹿过赚爱元

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  • TA的每日心情
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    10 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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    10 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。
    ' B, p- j8 r5 h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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    [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 01:228 ^. p0 `; w9 z( E/ H" A1 ]
    可不,以为就是个名字+ @! q( e+ T# g7 Z9 `1 m
    : s0 e$ K6 F5 m8 {0 {. w
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    % d9 B. h5 a* i. d* z0 G& ~, {这里的逻辑圈是这样的
    % L0 Q4 {& t+ M& d- N( ]; S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~
    + V4 i  a- _# i/ @/ y2 i5 I) ~' I" z- P3 l/ |/ A+ C
    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+ W2 E8 Q1 D0 s0 u' G6 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。
    9 Q- _9 N7 W& P- O这让我想起了绍 ...

    / ~- u' b% C; ]; {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 01:202 I2 i- x" u3 C
    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 ...
    " K1 h' [- S; Z! `; _' p
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    & y: f: n- V, A$ b" S/ |! I1 C4 H* @, N  l
    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
  • 签到天数: 3422 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 13:06' Z! O' k3 f7 q$ n  E6 ]4 x2 e+ c
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。! l1 R) F9 M4 y) I0 j$ L

    2 E! i( N" g5 \0 Q7 p% d* ], @9 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 ...

    9 \; m( K! s* D1 @# q0 k0 A9 m0 \
    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
    10 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% X) |6 x+ A  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
    + r' ?5 {- z+ Q. J6 U7 ~
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    10 小时前
  • 签到天数: 3422 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
    + K: t0 v$ Z: k( l3 c$ x9 x3 i30还多,你们做饭用gas?
    , i5 c1 t3 |2 y  I; w
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
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    10 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 08:15
    + H# Y) K/ N( H做饭是gas, dryer是gas
    . f. _1 U. M  {+ M+ L' F
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
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    10 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
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    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 % M' C- Q2 ]& B: v6 `: W; e
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19/ @* w# m2 p5 r6 S0 g$ X- L$ p& i% E
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    5 _9 y0 w3 x. N) y7 f+ E
    9 o+ v6 e3 {3 m" ^- X
    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" K- L5 L0 S* ?* O
    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
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    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
    / r- c% h1 w: c6 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
    ( Z0 l! t. ?* S! v$ P9 R
    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 02:19
    9 m5 |: H6 I' @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
    1 R! h" v; f3 d/ F& J, H
    2 ^( T7 b; b0 g: B% f4 U
    我刚才去随手查了一下:
    : G, \. O1 `+ N8 {! R6 X【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 C) z( t2 I+ z/ K  x$ ^+ c% T你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷8 }. d3 q, a8 y2 S; ^" j9 b3 {
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    开心
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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% N3 h$ t7 S) z8 w& W
    我刚才去随手查了一下:
    / O& O" J5 @: X1 i! T9 @4 ^: s【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 R. q  U" {/ G$ E
    你每月30,全国 ...
    ' z1 N$ s: J( l2 k) _
    我用的多是gas

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