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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
! z1 ~5 L5 x4 G3 U
  k$ I2 p1 v4 B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。* E! e: G) R0 q% n

/ T) ?0 K3 R2 T9 g3 f& I  A$ t, H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:
6 ~' V6 l, ?" n: C3 j; i% WΔTf = Kf · b · i$ Z6 b: I% [! K2 Q% K6 z
    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℃- o* I) a6 _0 U/ d8 J" L- T
    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.
- s# ?7 \2 r1 V, R2 K    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量$ G% ~. b* |8 [" r% n) a* c
    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, l- }& D, b; g
& T' I% o# H* q* [! g$ E. d
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. {& S  ~9 u6 j1 F

5 [5 s9 j9 o! t1 g* L' b! a: D  y5 I
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。
. l. b( n! m% Z" `+ T2 U& P' _1 s2 E4 G0 U0 m
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。
1 w- B' L: p0 r9 ?; p$ \: ?0 p1 |' U3 C4 [
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。, k8 h& r% ?. T$ z, o6 j+ i( @
7 `4 G% k$ P9 Y! q3 W0 b6 e6 g- D
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 K, P2 G! u8 K2 ?1 P8 M
+ ]# D3 K4 m( B: b8 x( z7 E5 c! s
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!
! l: W# N1 u0 X6 R0 p2 F0 c# s2 u$ B8 j& p' S" h, u. m
9 |7 u  R( k0 P, i

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  • TA的每日心情
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    9 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
    ) n. R1 j$ ]) K1 L1 p2 L$ c& K2 g' h! |6 Z9 ^  T. h0 @3 S
    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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    2026-2-1 23:57
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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?
    ' N7 `3 q! s0 x6 Y/ u: G$ Y
    . Q' ~+ H$ {3 F; t- M1 L结论:马鹿是个好孩子~

    点评

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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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  • TA的每日心情
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    9 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 ) K0 ]) U' m' ^1 e# x  I
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    : {! }6 U9 S% ?5 P马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    ( u6 r$ v7 I; f; z4 |" O/ R& ?( k' M$ k4 X9 k
    结论:马鹿是个好孩子~

    / a; k( Q& U* G5 H: w5 ?% w. w0 B5 f! J2 T  d/ M
    可不,以为就是个名字( p  Y: q* w; E* ~2 O8 g; ^4 t  R
    ' H# f4 L$ K9 y* V9 A- c3 j5 V
    另外, 我就是鹿过赚爱元

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    燕庐敕 + 10

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  • TA的每日心情
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    8 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
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    8 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。
    ) E" Y- V" d5 i6 x4 N5 v" f9 V0 k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
    ) z# _8 G! B. A" N' q7 D/ k4 J; P可不,以为就是个名字" r2 ?8 [( V/ e$ @' _2 k5 o! l

    : e% w$ I  ^6 c, v' s, }另外, 我就是鹿过赚爱元

    , r& T" y+ h% V4 ?: d% ]这里的逻辑圈是这样的
    . \4 p) J4 u3 o( K! {) J" w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~
      p" ^4 o; F/ R7 o
    ) G) L1 S5 `: Q/ @7 E1 O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+ [/ Y  N( S! ]( N( F, ~
    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) t9 m/ t! T- [" P( L0 E# y4 G这让我想起了绍 ...
    ( S2 J' W/ t" _- L
    黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    点评

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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 01:203 ~6 O3 g! G. a: 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 h( s  _" V+ \
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。' J2 V, M- L% a& e/ \
    9 [' ~8 p% b# R. a, M
    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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    9 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; j1 ?3 {# G4 E6 o" Q* a
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    6 z, R. R; p7 g( c' \9 X
    2 x/ L9 c, e0 r# Y( ?+ @6 V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 ...

    ( @* S* h) P6 V7 N# a% a# ]4 \$ N3 k- r/ X: 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
  • 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
    8 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
    ; M2 T* C* X! z3 w2 s) o' 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
    & z9 U$ d9 E9 j: j
    30还多,你们做饭用gas?
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    9 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
    / m0 D6 b  J/ g- J9 V. t! I30还多,你们做饭用gas?

    9 K5 P# k) L0 o+ o# R: `做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
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    8 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
    % F0 V5 Q1 {5 N9 v做饭是gas, dryer是gas

    . p( T0 c5 w& Z: K3 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
    9 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 ) x5 E% Q( T! p! K' f( q: W
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    ( O( ~2 N# J; f, Q: xdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    3 S$ A1 E/ `: h, m8 [

    3 p. V" H6 d: e: ^# M- Z5 n# ~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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    [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# ~/ a/ r# |# c  n( ]
    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
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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' x7 r: O1 j' Y3 o
    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
    5 Y/ C* r& z3 o! O/ D
    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) q1 M( H; w# d3 i1 i
    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

    1 s4 a; C/ k. w1 i
      U7 ]0 c, X; o我刚才去随手查了一下:
    1 N) A' f' I8 m( s9 W0 [! E【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  C  \3 K* a6 m0 }) L0 |
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    $ t5 m! q. n$ G8 f$ \6 H$ h
  • TA的每日心情
    开心
    9 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 20:435 S9 r$ Y: u' }' }7 \5 f
    我刚才去随手查了一下:; Z2 y8 r1 L- B  f7 S  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
    + b9 }( S9 d& d0 \  B你每月30,全国 ...

    ' M; E( m4 s: M1 J! S! {我用的多是gas

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