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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 , P/ L6 S% w" j: r* ^8 }

( b" g( M4 d  b, a; B# C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。
2 O; P- X! n- n6 [
7 ^  ~. K( |" Z" @' A& D( k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:
5 [2 d+ J+ r& CΔTf = Kf · b · i
$ Y& g1 K: j1 n7 Z8 [1 {    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℃$ h) b, u( |2 K4 J  F
    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.' ~4 N- G! \' g" B
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量6 E. g+ D+ M6 Z# g$ ?; X6 k
    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
7 j3 v0 ]! a3 M4 E. e2 T3 f+ s2 q3 s% _+ o, w, _- s
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
0 ?1 H& i$ I2 U7 H. p
% a$ W# E) b9 k" r6 W" {  y
  j6 }# Q+ B9 ]2 `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。
0 r) L4 E" n. n' f* W8 B7 [# W# Z( D2 F: Q2 B" 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。3 J/ V( q+ {! H* D0 k5 m

/ @( ~5 q9 N/ o+ Z% }制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。, |0 M$ A$ @% t: O6 k
- ^7 i! l# R, d( L3 c7 R
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。+ B( ^* H" d2 k' U; Q
5 B! E% m* u, r- \1 h1 ?
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!
5 R! U% V' u; P4 h: I: c* u6 F& r, C9 b0 `  E

* p% x2 A) `3 R: z) o+ X# G7 Y

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  • 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 0 w$ c6 A+ ~  C) E! k" H; Z

      @3 U) d; [) @+ w9 ~9 j& a$ A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?  q5 z4 [3 D2 _% n5 c  o, Z  G
    7 u) Z( a4 I" I1 O
    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
    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
    8 u, d+ h) U8 _* n5 d
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:201 `% ^6 y  y. {$ O% [! B$ A
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?$ O4 w8 R' ~4 F0 o6 _

    ! f& \5 ?" b4 q5 D结论:马鹿是个好孩子~

    " u. @8 b' D! g  t
    7 ~% k7 R, t. M2 _可不,以为就是个名字( Y$ V& w, Q! D% ^
    9 E6 O3 h5 `, C! l% `( b  b% f. k1 U
    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
    11 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
    慵懒
    11 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。5 V& P7 D6 e2 J9 H9 S3 ~& f
    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
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      发表于 2018-7-3 02:37
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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' m* _1 E/ }; N2 t7 N1 Z. M
    可不,以为就是个名字4 A6 w/ P4 X, V) m; H% ~

    8 P' u8 S0 I* C2 T. Q另外, 我就是鹿过赚爱元
    1 D: w7 T7 t2 |9 f, v, B
    这里的逻辑圈是这样的+ f9 {& J! S' K6 ?# X+ \1 V* V% c
    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 ]* `- _% X* A
    5 D4 L- k, v' o, C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% X- _& ^& N) ^
    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。, w1 ^* [9 _! q1 q
    这让我想起了绍 ...

    + f/ F: \1 T& e$ W' ~' j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
    8 D2 R: q) A2 ?  e+ C3 i8 I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 ...
    . g1 l3 z8 b' i) o: g& [5 J/ ^! u$ n" j
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。7 |0 V4 `4 A$ |1 S; h& P9 W) m9 a
    ( \! R. c0 G5 @5 t
    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
    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
    0 N1 V/ n, c) n: @, _; V* I& t6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    8 B! p* g; R% S' R3 S' r8 a9 T& V4 p! \. v1 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 ...
    3 {- e" J0 U% _  N5 T* b) H1 P

    % u  n# ?5 o8 Z- Q/ w9 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
  • 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
    慵懒
    11 小时前
  • 签到天数: 3487 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 02:191 L1 P$ _4 T& r' D
    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+ [0 z8 ]5 _5 G2 a, ~$ ^30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    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$ O- {! k/ v8 n0 y
    30还多,你们做饭用gas?

    4 F% y% |- x6 m$ E做饭是gas, dryer是gas
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    慵懒
    11 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
    7 J5 o( _' v$ I8 I" y4 y做饭是gas, dryer是gas
    . ^: Z) C" r; j
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    慵懒
    11 小时前
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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
    14 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
    ' H* A4 l& J2 X4 o
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19. n" K5 V0 p/ l8 F7 F3 Z: n
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    1 V! z5 z( a3 O- Y8 B$ J4 [& U8 p" M3 k$ j# F! D- s
    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
    , B; s* O2 A& j; {1 S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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    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 02:199 g& U: t8 p3 u( @+ G1 G
    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
    0 D- Y" K) G/ o# n
    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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    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 02:199 d! Y: W' D6 m6 o6 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

    - W% F& h  T' U. Q9 J
    0 K5 `. `; `$ @+ m9 \% d+ J- b6 e7 j我刚才去随手查了一下:: d8 s, J/ ]) B$ G( ?3 m3 M
    【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
    ( n5 R  C- N) x# Q* Z- T* s你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    # U0 m/ V5 S) G7 i/ d! A
  • TA的每日心情
    开心
    14 小时前
  • 签到天数: 3808 天

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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
    6 J, ^: P" a0 b6 @8 Y4 [" o我刚才去随手查了一下:
    4 i4 i1 E" d  {) I4 b【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
    ; ~0 E; O$ {2 Y; X, `5 T你每月30,全国 ...
    : Y, I/ v# [9 B
    我用的多是gas

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