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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
0 R, o. z1 o8 l$ m4 I. N* P3 K7 q& y& Q8 B; T2 _3 d3 o0 R7 L" L
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。
) u0 f) j& W' z7 |$ m/ h% R6 f" M  X5 H3 G. S5 q
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:
" i; R% U3 k5 X" _ΔTf = Kf · b · i# [' `8 [+ r+ w# E" y, X6 ~
    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℃
3 n$ k5 j0 }" r    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.
# \! S1 X! \* H( U: E' R/ K* h* I    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量0 _: [, J7 A$ _# u; M( D' @
    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
+ X" D* P, e# Y* k( f4 L1 L0 b8 v, j: |( g$ y0 @
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) y' G3 g9 q$ t  H2 a+ h

( H9 l0 T# b" |, w) K9 B* n- x* A
5 l9 W% j5 _5 e$ A5 l7 H2 ^+ \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。" p0 ~7 t, {8 V3 Z+ N
# Z5 u& j* d) I/ c
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。; m6 n) y2 b$ S7 q2 Y0 \1 X
4 ~* q' o" I* _# d+ ~- b/ ]/ u
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。. p# p! N$ q+ V. r

& z& k4 Y& k# ?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。3 ^  C! w9 y6 C- S
& L: O. z( j& |$ |7 }( m6 @6 Q
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!
8 U, r; v; t5 k+ p( M  m% a4 f+ `, e3 ^4 q  {' L6 C: p
+ S" O) D  B/ B) @- V- V

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    13 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
    ( L( z/ P0 a2 g
      Y' ~1 W, @- @" b. \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?
    : _  B8 s( ~$ r8 B8 o7 `
    ( M3 E9 R8 n: B4 R1 {结论:马鹿是个好孩子~

    点评

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      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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    13 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
    / }. k# r( A& i2 J" K2 Z6 Y
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20: P( {6 t( R  r. u) M" f4 B0 L0 m
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?" G% c2 u4 x$ W" v) v* l
    % s, u( w; r  o. e/ x4 x
    结论:马鹿是个好孩子~
    % ], U; d, m' ^6 {9 z* L5 ?

    0 v& |7 X8 O9 V可不,以为就是个名字  M8 ]2 D/ O' W$ b- D
    ' F: T% i8 l, X, J7 _$ S' L
    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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    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
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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。
    ' N2 m  b# ]8 D; m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
    9 I) i' v: F. |. J可不,以为就是个名字, b+ k6 d7 t/ N3 T) Z
    - [, B' y% x6 U9 p+ q) U# y! e
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    - r5 _% Y7 {' m9 A& N* S这里的逻辑圈是这样的3 J3 z. W2 O0 ~9 l
    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~
    ! z4 @5 {  k% ?" j) c* W1 N+ ?
    3 L7 i* j* y9 F, D" d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 01:386 M9 D' p5 Q1 `$ P2 i
    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。
    ! F  w2 ^. i4 A- f1 Y0 C这让我想起了绍 ...
    7 d9 ]: ?9 y" y) C' p2 E1 v# Z
    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

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    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
    0 ?4 {! a6 w/ J2 m% v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 ...
    " n0 t( A9 N) v, f1 I
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    & o4 M& w1 u: Q0 T& V5 S. L8 r( I& }$ o$ y: B  C/ c
    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
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    13 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$ G/ Z% n7 k' t, n; m
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    & p8 g: E( t3 a9 _. H
    0 g9 |  D% V6 k( A" a% V/ 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 ...

    ! j9 _( Q% w5 N; M
    ) |9 o3 g7 |+ v* h# f' ?7 x5 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
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    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
    - a. u. F* \# A2 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
    ; o+ |( [9 A% X* `: g# n
    30还多,你们做饭用gas?
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    13 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 19:06" A2 d7 l; u- c! y  O7 L1 ]
    30还多,你们做饭用gas?

    ; m# h: U. w! T7 ]5 x# G做饭是gas, dryer是gas
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    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: e- O5 Y& L1 S' H. s6 d2 w0 `
    做饭是gas, dryer是gas
    6 E# J$ @5 {" }$ G1 H! q' j8 r
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
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    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
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    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
    # P* h1 C$ ?- [8 x; r1 U6 T
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    ! d: ~+ P' e' y) ^* m! Q$ {* Sdryer用gas好用吗?我们这里很少见

    1 l4 ]. [2 H* w) m8 h& e9 i
    8 V3 S4 C5 `- A% N( s" J, ^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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    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/ I2 K% e3 q. I7 R/ H+ s1 H
    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% j8 {6 W& {$ z# z  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

    / B  ~4 E6 H) _8 o1 b; l! ~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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    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  [2 \. c% b8 z! ~
    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
    $ ~* u1 [7 [  z

    9 Q/ `3 V. e" u5 J6 b我刚才去随手查了一下:
    ! d0 {+ h! i* W: \3 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
    + y! u  T' e. k! m+ [) ?0 M你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    7 B9 Y+ {* ~$ C$ i8 q/ e% p
  • TA的每日心情
    开心
    13 小时前
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    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
    , e- A& t5 x+ x; S5 t8 [我刚才去随手查了一下:- q" v, \- _- u& l
    【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4 ?# Q. W6 ]* V+ z: v4 o9 T0 j; k
    你每月30,全国 ...

    0 e. k& E: U% }4 [6 @1 Z. E我用的多是gas

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