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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 8 y1 }- t8 g, U: U
! {5 e* _5 l2 w* ^! ?1 l( 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。8 l5 k0 ?2 C7 W7 B4 ]. e% V
/ T/ ^) P$ g( I/ Y% U# p
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:
) Q# M9 e* r3 i  BΔTf = Kf · b · i9 Z0 Z5 O/ g( n) Z9 u; 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℃
0 n% E3 ~  W0 ~* [3 z' N. ~    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.% |( h- b3 m( B- Z3 f8 S4 z. j
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
4 d. |! b# X0 u5 i    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* c0 t! q2 ~  |* @
8 K4 h7 d% _4 }
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" }5 f% v+ w; g
0 M# l/ G8 w. f. g4 x& p
- `- R  f  D' j, U4 W- X! j6 ]9 H. 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。- s# U1 c2 n/ E- \9 q* q" X
7 y# p( B# B1 i" p! y8 h0 {) y
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。
0 r, j+ b& i, w6 p5 \- U. C! J8 {4 F8 A" P; F' A$ f: C* |
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。# N& C7 M* U9 U
/ U- ]# m: H9 E! D2 |) Y
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。6 z" i2 M/ \) l3 m2 y
) X! J) C  T* l0 Z
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!2 S0 h; ?1 H: n, Q1 U! J

" F' s) ]" ?$ |5 B1 x& E( S. \) t
4 P: x, t1 W, L* g

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    6 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 ; k* i& I" Z. |% l  F3 E2 `/ Q. N

    3 _$ M1 B$ h; x8 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
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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?
      g# k/ [; b2 N, D
    * |5 l5 ]( L& \& M6 L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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    6 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
    7 }  ?/ N3 A/ f# `1 j. Y
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    - O0 j  F, }" e/ [& y马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    ) Y! Y9 E) p3 |0 ]4 W1 j# o+ ^4 z+ D( z8 K# ?3 c
    结论:马鹿是个好孩子~
    ( g- i. Y* v- f

    ! O  l5 v9 u1 k$ H  I( D可不,以为就是个名字8 |1 ?) j2 [; S( a* \

    4 \' Y: X: y1 r' X( w. J: ~  D另外, 我就是鹿过赚爱元

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    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。
    0 g9 z" W6 H9 E/ Z8 Z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
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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 01:228 i7 K1 h" t$ c- ?5 n
    可不,以为就是个名字
    , _0 b# B) g$ r: D: ?5 p& D. n2 C% f
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    , `2 p, B! [! y% m; X
    这里的逻辑圈是这样的
    0 f8 I* `6 @; R3 H! b) r  _) f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~* i8 X" M: e3 }% f: S

    & ]+ S; `! b1 k/ F& B% I7 B; n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. b/ s* J* G- f; q/ R* Q
    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。
    8 l4 `+ D+ }6 {1 V4 F; Y) o( n这让我想起了绍 ...

    & G* l; f; }# d& R& C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 01:20
    ( ]; D% ~$ W2 ?6 i9 _) d1 f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 ...
    ; @8 B, y, L( h$ x, A" t& W
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    : r$ Q: l+ J$ J. F0 V5 {# t3 t. W3 b
    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
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    6 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
    , d+ x+ k' I( l6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    ' F! Y! q9 \" o8 g" |1 [- P1 {! `1 G0 Z( {' H9 f& S% q
    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 ...
    8 p* z2 V2 {3 u9 V9 I
    1 a  b* O' E* G5 N
    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
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    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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    [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
    " D/ j+ T5 `' t5 u' X7 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

    + ^. _8 m! I, d0 k* r" I30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
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    6 小时前
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    13#
    发表于 2018-7-3 08:15:56 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:06
    3 i/ G( i0 w) u30还多,你们做饭用gas?
    , b8 a' |* {. @2 Q% p- i3 J
    做饭是gas, dryer是gas
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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
    4 z+ {2 t) ?& Z7 e0 B做饭是gas, dryer是gas
    4 ]" T6 F* ~* U3 d3 T
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
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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
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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
    1 H6 f* q- C9 j- `
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19. _( V% I' ]6 U
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    # ]( O1 x/ ?& F& K" |( K9 _

    / S% [. W! L* x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9 j, D3 A+ R# s  u
    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
    4 X# {: L' S$ P4 \1 T- 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

    : v6 z3 f, o+ Q$ p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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    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
    - E3 O9 g( c  k  a( m; Y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 R8 o2 n% N. x  R1 I; M* e2 \9 o. t- K9 `( E
    我刚才去随手查了一下:
    7 U0 u5 w8 K4 Z. `1 u8 ~" t- v0 Y) O【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2 P9 q6 |  C4 Z! u9 [
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷3 t$ q9 d2 n; H3 F8 ^! t( ^6 n8 e6 Z9 J
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    开心
    6 小时前
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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
    / v" W9 q/ s) x1 T) k我刚才去随手查了一下:
    " z, l& J4 j2 k【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
    & S# [8 X* ^  l. ^你每月30,全国 ...

    : v: s( n4 u/ _& C我用的多是gas

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