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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 ! i) p9 p; @! g. v& ~! M6 E1 N$ Q

2 _& I7 M' f7 W2 A8 o, {) ]1 i; V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。- D# o! [0 X/ a9 b# m
$ O4 F: @3 B; r) 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:7 j1 `4 l7 X* |4 [
ΔTf = Kf · b · i
4 b7 a1 R5 Y) b! Q6 l  H    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℃
+ W% _5 W4 @. H/ y9 W0 j0 E$ ?8 X    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.7 \- r$ }& b6 X. X# u/ g
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
6 @6 A. ^/ ?% s# @6 n! @    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 = 14 ]) @  a4 N$ ^# V, D/ |# W/ z. j$ J3 e

, S9 q7 s6 B$ R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
9 w# m( n( _% Y( m( a
( y+ x# X; Q0 C- l
: ]( V7 B" j1 y4 G- S5 O5 k% C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。
7 U7 E. l  l9 e4 [" D
& ^0 h$ a$ G- M5 T: `* f  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。
2 R' a2 t7 W  h( e1 g0 {4 D% K0 x! k+ w* ?2 ~' Q& `
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
  U+ r! M/ U3 L1 G' f/ c2 H0 m
3 N* }6 V! D$ b; 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。3 ]8 y2 Q+ U: d4 x7 e  z. n
8 P/ B4 U* M2 }# @, 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!
0 }, e: [3 M! t6 {% E3 B+ B7 X2 v5 ]& J' D
- i% P7 h* U- @) h9 I: W1 p. U

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  • TA的每日心情
    开心
    4 小时前
  • 签到天数: 3913 天

    [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
    , {- d4 q& B, x5 u6 o" {* H9 P9 r) ?$ j8 L- M4 x. A, d+ U9 z
    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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    2026-2-1 23:57
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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?
    : f# Q" j; @, `9 o
    1 a5 [! y0 N, {+ [# J/ s结论:马鹿是个好孩子~

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    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
    4 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 $ B. V( }4 m* Q& F+ D3 e
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
      J3 x, U& n2 k( c- A9 B3 @马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    * _6 o" M3 S0 w! L$ ~7 y, e* c5 {7 O$ _* l6 P2 E  g1 ]1 r
    结论:马鹿是个好孩子~
    - m. \5 s/ [" A9 \) N
    ' `/ Y0 u; Q' p- q& @+ c+ m
    可不,以为就是个名字
    ; U7 d: a3 J( q$ ?! {" `) u/ t  E5 b7 I/ N" `2 A+ q9 Q# U% K
    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
    慵懒
    5 天前
  • 签到天数: 3555 天

    [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
    慵懒
    5 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。' n9 s* i# C% D! A3 _
    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
    开心
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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$ I3 k/ r2 ?& T  K0 @! c6 u6 T: v
    可不,以为就是个名字
    * i" ]1 C- y2 t; d
    % M( W" H6 N8 v7 [/ D* U1 s9 ]- q另外, 我就是鹿过赚爱元
    & m& H2 [' m0 {2 ^5 s2 P
    这里的逻辑圈是这样的: C* T+ D6 e1 B1 f' E
    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~9 R+ y$ x1 j0 n0 ~2 l2 w) S1 T, G

    ! U3 U# B; n" q9 j' U5 L3 s# a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 01:381 F, A/ d/ n/ h( 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。
    - ~, }/ D1 P* e" y这让我想起了绍 ...
    0 `. X) u- M4 h
    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
    + h* C* B+ M6 z8 m/ @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 ...
    # W$ C& L6 q; v& o
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    0 W6 _2 ]$ s3 ~* d7 k9 |  V/ e! S0 I# \; d1 O% v+ z  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,比如说挖矿
  • TA的每日心情
    开心
    4 小时前
  • 签到天数: 3913 天

    [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
    2 p/ [, \/ |* _) ?( Z, x2 ]0 }6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    8 Z0 W( N# D$ W3 A+ G, X4 s: d7 O3 |
    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 [& a7 p6 @! {4 a( o/ u1 ^' Z, i5 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
  • 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
    慵懒
    5 天前
  • 签到天数: 3555 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 02:19
    9 E- b: G5 `7 U: 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

    : x$ I6 e! L# r4 ]30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    4 小时前
  • 签到天数: 3913 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
    ; Y' _0 G  r+ F: ]6 {2 W30还多,你们做饭用gas?
    8 [- i0 Q! O. {: [. k
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    慵懒
    5 天前
  • 签到天数: 3555 天

    [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
    ( b3 a; ]# X9 C7 s' g做饭是gas, dryer是gas

    ! o0 P: N- O' M( K2 ydryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    慵懒
    5 天前
  • 签到天数: 3555 天

    [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
    4 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
    ; b' F1 s4 j) F
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:194 @' ~! S. z0 t4 R5 o+ z! Z$ |& i
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    0 b, l+ s/ J+ i# O
    , T) B9 Y# n( ?8 T
    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8 l; ]" D  o- u6 P# L
    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
  • 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
    * [" t0 f% W* D* A8 z9 W( L; f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
    2 g1 ]3 a; ~0 y- T" ~, p. B9 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
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    [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 02:196 V/ E- Y1 Y+ K3 V" h  W. 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
    / ^+ F) T/ t  K, V( j8 a

    , E6 y  ]* \8 K; _& M+ w我刚才去随手查了一下:9 c/ i2 F+ B7 G; 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
    : _& g1 I. `' n0 ^# p4 J你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷3 R/ |# H1 {) Y
  • TA的每日心情
    开心
    4 小时前
  • 签到天数: 3913 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, C3 [4 R% y$ [" w. f. y
    我刚才去随手查了一下:# H) X  W1 s, q6 G" L% n( {
    【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3 ~6 O. W0 `# p" \. }% w5 N3 }9 x* {
    你每月30,全国 ...

    4 q. `( @, y. O7 e: M8 R' n我用的多是gas

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