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[科普知识] 从杜康冰棍说起

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沉宝

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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 7 `( Z' i, }& \0 z. b1 W

* H1 h/ E0 |' t' E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。9 }4 o4 \* z" B

: J) }( v4 s  a4 p8 ?7 D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：0 M3 Y* D/ h  c1 v; Y0 L' M: _# O
ΔTf = Kf · b · i
" b/ I. W) m* I1 e, D$ O0 T) g    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℃
! r9 m0 r/ }  a2 v    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.8 {& y4 p  u  o+ g2 D) q0 \
    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量
9 G+ D0 \: H5 k, l    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
: E3 v: u/ i" H, e& M3 W# D$ z
; V# T# v+ p! V) c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
: U0 m7 J3 _9 y. k/ L/ W- _
% p+ f, n6 W+ f
2 [0 G" |$ p0 {! F7 z5 S  M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 V' e- p' B( o1 p/ {' F# e

. q$ G8 ?* f* [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。4 X6 @/ N9 W+ b9 G. p
# Y& c+ Q2 R9 G4 p, W$ H
制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。( H0 L4 o* X2 l

) H6 x% U8 A5 V$ ~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。
$ y# q: J; B* ^) O3 ~# o
4 n- \$ z. |% z5 `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！
) ~* @3 l/ z, M4 v' h1 t$ H' M. P2 P0 w, \6 M- Y5 X0 g

8 {3 b* I& ]% h! R1 h
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    14 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
    $ V. k4 b8 w1 |; |$ x! t$ y" B8 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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    鳕鱼邪恶
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    2025-8-28 04:50

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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？+ p" J2 u6 v/ O$ p# t

    & `- k+ M, J* k9 d1 ^! t结论：马鹿是个好孩子～

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    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:36
    jellobean
    哈  发表于 2018-7-3 01:29
    马鹿
    xiexie, 加分!  发表于 2018-7-3 01:24

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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    14 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
    7 u8 \$ o+ ?/ z8 o
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    , j9 |8 W" M3 N- ?0 C1 y  W5 L马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？  h2 _1 J( N+ u" W, N

    9 y0 T: ~- _0 h结论：马鹿是个好孩子～

    : W' J. o$ Z- e- E% |1 d$ q7 x& w2 [* q7 x( V$ t1 e
    可不，以为就是个名字
    - w: ^% w" k0 S4 l/ h4 L9 b
    & G/ Q) ~  l$ Q* u" i' q- G  e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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    jellobean
  • TA的每日心情
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    3 天前

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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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    燕庐敕
    社长说的  发表于 2018-7-3 14:08
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    jellobean
  • TA的每日心情
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    3 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。
    8 f- D# o. Y5 A7 |% [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
    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    鳕鱼邪恶
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    2025-8-28 04:50

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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
    + g0 ~  x" t+ x可不，以为就是个名字
    # c0 F+ D" x, X* l( F0 U8 F# a/ \: i
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    & H, X- I! D; ?# P9 c
    这里的逻辑圈是这样的
    4 B$ d  c* _$ P  c1 n' V, l( Z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 _3 m7 U0 D: }  L/ A$ j

    : M$ q0 V6 B+ Q( `2 b& G' [& |; E哎哟，暴露年龄了～
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    沉宝

    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 E) C) D1 y# E8 x8 M5 ?
    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。; L  _: G. L* |8 N- }( G' p$ ]
    这让我想起了绍 ...
    , a7 Y4 M' l9 ?* g. R3 i; }
    黄酒度数低。另外，商人奸诈，不像俺这么实诚

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    jellobean
    蔫坏蔫坏滴  发表于 2018-7-3 03:47
    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    沉宝

    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( O0 r! O% O6 R$ J1 U3 `3 Z: 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 ...

    3 W) }. Q5 @5 |8 n$ F' J6 m6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    & p" _, V3 X& O0 c" |3 W/ `# i$ `2 I
    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
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    14 小时前

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    [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; q5 w: d6 x3 |5 C7 A- _: _
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    6 S! \( j9 E1 @2 y  r5 Z
    / \1 L/ M3 f& M( m9 m. H# 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 ...

    . u- e# M4 k! i8 }" {, u+ K5 e$ g  k7 a% U! `
    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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    lorry
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    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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    jellobean
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    开心
    3 天前

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    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( ]1 V! l: G8 B4 a% U$ 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

    ) i, `* J' i7 Z+ _5 y$ L3 x30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
  • TA的每日心情
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    14 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
    ( Q/ S6 d7 d$ Y4 ~30还多，你们做饭用gas？

    ; V; T3 S, f  P0 |3 j* n做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
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    3 天前

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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
    * m( d& M3 c1 L+ W' _做饭是gas, dryer是gas

    9 G& b4 b# A1 i2 k- f5 W9 a. E; k1 {, ]! pdryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
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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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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    14 小时前

    • 签到天数: 3663 天

    [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 7 Y% Q8 V' ?; k& l: O6 P  u/ A* \
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19. M6 u' N4 M& X9 i
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
    , B6 c; G1 ^: g' F+ H
    3 @! d! J, d3 J
    财迷的本质处处都一样
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    老财迷
  • 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6 ~. P' a+ T" ^- S: T1 b' k3 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
    云淡风轻
    伙呆了: 5
      发表于 2018-7-25 11:20
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    老财迷
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14

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    [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* X8 ?# U9 N& Z
    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

    ) C, T/ ]9 F1 M; z6 |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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    老财迷
  • 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 02:19
      Y' v2 ~3 A& h  H& 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
    4 m2 b& u/ ~4 \8 s/ D
    / P1 T" U, V3 T
    我刚才去随手查了一下：+ J/ g8 ~( h+ H9 u, ^+ 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) O& H* _0 q6 X  x2 d; w4 t
    你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷- J, a. z- o1 e3 R" {3 ^. X5 e3 ]! J
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    14 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
    " A8 t% G% y: ^7 z1 f3 A我刚才去随手查了一下：
    & u9 n+ h5 s) ^9 C【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
    6 f& h: a* r! `" d: o1 Y0 B你每月30，全国 ...

    $ v: A" ~! }7 L% n$ h我用的多是gas
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