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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
4 k4 u7 I* d* ]& {; v% A7 P5 f
  J/ N+ f8 a7 m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。
$ I: f+ w* m, M) o, n3 X3 I" a' j( o/ u* \
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:" g  t. c5 M( g1 @1 Y
ΔTf = Kf · b · i7 y& `6 B4 J& p  _
    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℃) a% q( r/ Z' o
    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.
+ o( J; `: K* a' J7 G8 H& p8 a  @    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量! e% g- [0 e! ~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 = 1( I* }0 I- V) V& b% V6 D$ x% ^  w
1 I. I8 ]2 j! v3 g, p, f5 r, N$ q
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
! N7 _* @3 @/ @1 `+ L% V$ J. u( j. g# n) P$ ^3 s
8 \' i: i, f; t5 I7 g, S
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。
& j- v# \- W9 F: [1 Z& z6 k; R
" L! ?4 K3 ]$ _9 i4 X$ V/ 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。2 ~( C; N0 M( T; y

% e8 `' b  L0 h: K制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。" |: M. }+ F* j9 ?9 a% ~- {/ |/ _

' E. B6 a9 T: K0 o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。
! u2 ^) Y* x1 [, j7 \( m! X8 k# v: \$ f- c* P
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!( I4 G* X% d: W( Z# S

7 ]+ }8 K  J, G
6 P' _; J1 _9 U

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    21 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/ ^6 ~5 C9 q$ Y4 B& r7 L7 J% g. B7 P- k+ u6 L1 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
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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?: ]4 i) y3 V8 p, Q

    1 q+ p! g2 k$ t9 N结论:马鹿是个好孩子~

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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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    21 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 : M* g; _& A' Y
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    * C# ]8 h  l, Q! `1 x) E& d+ S马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?' r& `: m8 j$ F) Z

    1 ?/ k9 _; @* f9 I! ]结论:马鹿是个好孩子~
    ; W0 ^5 j5 b, o( u' c* ?

    5 }2 G8 i( }9 ^6 `" _9 Z* W/ `3 T可不,以为就是个名字
    - b3 o9 `. k8 I7 b/ w" l# ?( C
    : b! S- y6 c8 d1 @9 m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
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    19 小时前
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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
  • TA的每日心情
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    19 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。- c( q- e; ?( o8 `
    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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    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
    $ i6 |2 A7 p7 `* U3 M# u' h, D可不,以为就是个名字
      }8 ~" Z( v, m" y+ O/ s( E* O0 X: x, K
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    $ b3 O" f1 U9 j( w) G# w这里的逻辑圈是这样的
    5 v$ \: e1 ~( q. i3 J4 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~2 Q: u) M& I$ I
    ! M6 }: D1 O2 a6 R/ l
    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
    # k, E. `5 F  b; B4 D: E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。; ]. Q) K- {1 j) C3 f' m3 ]
    这让我想起了绍 ...
    ; ]5 Y9 D2 C$ D
    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$ t  u/ D( `+ O/ M  k: C( w2 K
    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 ...
    3 c% A0 I3 N+ z' N8 h- {9 q
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    % B1 o, X% c5 q1 V
    - Q* M0 z  _. H* x) `( W5 |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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    21 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 13:062 r  H7 b4 ]! c$ m& k* v2 Z2 V
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。# ]" j/ q9 L, y9 j( `2 W8 c  U

    3 W% G5 O9 E6 E5 b8 n# R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 ...

    + [' J5 G" ^% v8 W  |8 _4 X5 t, a: O* c* [
    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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    开心
    2019-4-29 10:01
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    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
    19 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; y* ?) n- o* B/ r' K6 b+ F1 B- 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

    9 c& N/ o8 [7 q2 z30还多,你们做饭用gas?
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    21 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) g9 ^% {" L+ [+ `7 @4 J; p/ Q
    30还多,你们做饭用gas?

    . l+ f. q6 r$ z; @: ~, q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$ x2 E4 t% j9 W
    做饭是gas, dryer是gas

    5 o+ }' j: j0 W% X, vdryer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?
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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 , X2 _7 W& i* [
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    , E& f5 C  h- jdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    ; ]2 R# O- U, {7 ]

    : Y5 I1 _4 `' d4 g" C. }财迷的本质处处都一样
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    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
    ; G0 @* A: b" J4 E6 W, Y, q0 B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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    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+ |6 b" h" a# p+ ]/ z+ M8 m& ]( 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

    % N# G9 }3 m4 }$ L6 }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 02:199 \3 t5 N! E2 E1 d$ D% 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

    8 B7 d6 t0 C! F! O9 n- @* M0 Y6 A6 {1 z
    % Y8 Y- s9 I* v7 n6 f8 q我刚才去随手查了一下:
    - V2 v+ J- C; ~6 m3 _* C) u+ z【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
    ( D; _. F8 v3 P! ^" l1 S3 r) O* g你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷# B& O3 w0 J3 X2 l% p
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    开心
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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
    7 {* z/ ^0 E! Q# G) n我刚才去随手查了一下:
    6 a( q& J* P6 F【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 u6 y4 l" o+ {% {4 S: B7 C
    你每月30,全国 ...
    + H( H  K1 k2 x5 \
    我用的多是gas

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