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[科普知识] 从杜康冰棍说起

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楼主
 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
" z2 i; T: l/ M6 g! v4 A2 d. m/ z9 c1 S1 C! d% c+ c' H
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。1 |& r: M+ N. y( c' x1 c

6 S. P) n! U. y+ \$ P6 o2 ]8 I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:! Z8 S; ~. [- \- e& F
ΔTf = Kf · b · i( c' Y( d, P' O
    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℃
6 Q! X% r4 e& _    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.
; T, V- e! E* m$ k! [    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量, Z( O% u; F7 m1 G% d/ o7 x! o. r
    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- r* `, w) \5 P" }1 `1 _! x/ s
0 J# x4 M8 A5 i
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! P2 l5 j8 W3 I# I. C. G
& w( j* W! b; R' u% \( X2 b1 @

+ k! {7 n+ i. g( d/ G* M3 T) U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。. z0 a* b% G+ W. ]5 s
1 N8 r2 K! Y* v' R5 x" B' A
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。! X& v5 _" q5 K5 N2 l) _6 Z/ O- [, x9 g

3 g" O0 u5 K' e0 E- c, I! g, k制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
4 c0 Z+ Y, j2 ^. `- T+ f1 T) @' T0 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。2 s0 Q! y- s# W( P- ~( H9 K
+ L$ J' ?4 b2 _) Z! O) E, R2 ?' R% o
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!5 H* @, @/ l, D8 K

$ R, ~! a1 ^$ d" Z  {  m; C2 e" s4 Y" e- I( {# O3 \  o

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  • TA的每日心情
    开心
    11 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
    9 t" L9 r5 D$ Z1 p; y" v5 \# V
    & U1 n1 G/ V+ Q' _$ \3 B% U4 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
  • TA的每日心情
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    2024-9-2 01:41
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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?
    ' L' ^" c6 m0 o7 ]' s
    1 P- o5 h, H! x! ~) A9 s/ a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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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
    开心
    11 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
    ; K+ G7 e& s; u5 C* Y, t% r
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20. D0 h. Q8 {/ T. z* n9 D5 ~4 ]8 y
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    2 L8 v9 W9 C- Z& i0 I, b' j3 l5 z
    # w! S$ s$ s5 F0 h; @结论:马鹿是个好孩子~
    . I: a, ~; i7 T* U, i
    4 j9 \, r- G! h! b
    可不,以为就是个名字5 o+ i* Q- m# @) P' T9 P

    1 a4 E- R$ T$ |7 N- }; n3 p另外, 我就是鹿过赚爱元

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    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
    1 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
    开心
    1 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。+ d' @$ F( G+ C
    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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    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
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    2024-9-2 01:41
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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
    ) ~1 R6 G: e- u7 {可不,以为就是个名字. x8 [" f4 B9 V; B  f, y4 y& j  d
    - O$ I$ e* r# E" I% J% L/ a, o) F% W
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    0 k3 }1 i6 |0 ^$ W( N
    这里的逻辑圈是这样的0 ]& z$ b6 C; R4 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 u% l) U+ ^( L
    3 ^; y1 R% O; y& Y! p  j9 V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
    % T  \& u( l7 Q$ v* c8 q! A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。# c" O6 I2 B: J6 _3 y# A
    这让我想起了绍 ...
    6 R% Z1 q. _9 p( j! F( V" O4 i
    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

    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 F" c4 ]$ c8 l6 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 ...

    % D6 X5 x8 u) Y* G  r1 ]+ S6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。& z. q4 q+ p1 ?8 S8 s! Y$ V
    % k; }0 |2 F! D* Z
    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 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
    $ C& c. K1 B, }- n# v" H6 c6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    , {* w( t! V1 Y/ u/ C* B( _$ q7 D  `3 y6 ~( w
    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 q9 w8 r. u. ?/ p: `+ j# o0 r& D9 }( ?: M% R! Q& 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
  • 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
    1 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# B# e, I7 x4 e7 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 j7 H8 F- _1 V30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    11 小时前
  • 签到天数: 3281 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
    , Q4 d8 F, }9 L* Z' q+ o30还多,你们做饭用gas?

    1 q' V! L: M2 D& g* |" m做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    开心
    1 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
    5 ~$ S1 t6 J& }做饭是gas, dryer是gas
    1 t, ]* W- @& ^& e& ^
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    开心
    1 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
    11 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
    # X( j8 z7 `+ x( T$ X* f% G
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    ) e: M( f' j" y8 {6 Wdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    $ R) a. D$ [; p8 N

    ' e& A1 |  z7 ]) u* `& e) |; S9 u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4 J; I) O% ?# I& ^, d8 ]* P
    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

    [LV.8]合体

    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
    0 C' ?9 B1 V0 a! ?! B2 _9 A. ]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
    + f  D2 k, @7 |' V4 O( c0 K
    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 02:197 |. p5 G  S7 L5 U8 W
    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

    " E* J. ]* `, G$ l; D) S; r+ Q0 A1 |2 a  k* K( K2 V4 ]
    我刚才去随手查了一下:% |7 Q" B9 l1 N- y1 S  Y) 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
    1 A+ S$ q  H- ]& I你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷1 R. [( p" `; x
  • TA的每日心情
    开心
    11 小时前
  • 签到天数: 3281 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
    6 Q5 j& t" A7 \2 z. u& I$ t我刚才去随手查了一下:4 f7 Z9 A- _* W) a. I
    【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
    / i8 v# R6 L: D! O2 j你每月30,全国 ...

    , _( ~9 a. Q, @; u5 f我用的多是gas

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