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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 0 a8 U% h0 K1 |, e2 c. g
' c& _/ i' u  S# e* x2 _- c1 i
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' ~; `+ P  k2 a, U  U, p4 k  I! Y9 R
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:
% ^7 _, [2 o, VΔTf = Kf · b · i# z* @3 {& y2 P3 {
    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℃! s0 S( g/ _9 b- I) t2 O6 ^, 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.2 p6 v! o9 n2 }  \% }' z, G$ e- B$ I
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量2 L, }; h! m3 h. c( w' s1 v9 E
    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
9 ~! _, d( W3 C: n( V9 n% U
) d7 u5 V- r- {, ^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
& T% ?: l$ U8 f$ J) [( v
& t# Q' {0 H! ]3 D# r! g
5 Y( c; t+ x* H" t/ m; B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。$ ~' g, x6 a4 ^6 {
# R; g$ N% J, ?8 H  x
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。) v- D$ T2 o# g$ c7 [5 J' O4 i! [
) m" F# z5 c$ I+ l" ^
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。, Z/ n! \% r% D! g

1 J7 }9 m! N  n- H" g& W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& ~# o5 \3 u: I, g; ]" f8 K

; P# i' n9 Y& W: u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!0 v6 F5 M) o% w9 D1 X5 Z
  z( @% ~0 U/ h6 R: R
* O3 F% o  i" ~

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  • TA的每日心情
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    13 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
    - F5 _0 d/ ]% v7 e5 B- C: Z' p1 x
    " d' v/ Y" T1 G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?
    8 e0 V$ O/ t; d7 @5 c* |+ P* C
    3 u* B" _/ h. P7 s' z结论:马鹿是个好孩子~

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
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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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  • TA的每日心情
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    13 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
    * x4 D. ]% o( U* {* M0 H* _
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    / X) }: q: W, [马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?" g5 x8 t' I( Q/ w( S! g5 ^
    ( D- G9 F) M0 j
    结论:马鹿是个好孩子~
      P5 G- }0 Y# h3 @0 D# C( @

    / I0 M% H0 U) S/ n* m9 U) V: A可不,以为就是个名字: b6 r2 ?0 H: j5 P! Z7 s1 u

    # f. y5 n6 b- U+ ^1 |7 _$ N+ I另外, 我就是鹿过赚爱元

    评分

    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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    13 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
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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。
    % ], V: O% d+ ]! r7 b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

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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
    " t* N% T  g4 \' z1 H* n可不,以为就是个名字6 O1 d8 [1 }. G4 Z3 N
    * t+ q2 Y8 u; V4 b4 _( |4 l+ |# b
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    ) y" B3 c' X7 j  N  F$ j0 O这里的逻辑圈是这样的
    ( ~/ `7 ^  u4 z8 Y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~
    3 W5 b- C& f. c8 l: m3 ^, |6 z+ u, ]& P0 Q& v
    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
    6 {4 T$ r8 P1 Z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 x- L  u1 b2 d3 \% K( V9 Y+ U
    这让我想起了绍 ...
    " @$ n) F% x( x( a
    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 01:20% K4 H' n! t* g9 c
    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 ...
    2 _9 D+ s9 ?& q- [6 h( C
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。6 \9 O; l9 N% n* O* l

    * }& l2 W/ v! @! c2 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
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    13 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
    8 r9 H) L0 z9 F8 X7 D  f+ F6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。' W0 f/ k. M& v
    % ]. l+ W3 u5 Q  U( A
    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 ...

    1 g' n) L8 f7 r2 t: i
    / D, `" o: v5 B4 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
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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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  • TA的每日心情
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    13 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
      W* @; P# M( T+ 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
      ]# H+ Q6 r' K; a; I. U4 m
    30还多,你们做饭用gas?
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    13 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 19:062 y& k) C. ^& O
    30还多,你们做饭用gas?

    ( ~( q' l1 G" C+ T( d9 _做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
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    13 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
      ]# Y7 Z; d5 f+ p( l. O做饭是gas, dryer是gas

    6 S# ]' u( o8 j7 f7 G, C, D7 u$ udryer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
    + d. v4 o1 x1 L9 b  Y8 [
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    9 Z  u+ _* I: Gdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    / R5 d, v; m. h7 h! w
    , f3 {" {( a0 q* }
    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
    1 u3 o( p3 ^* {" f' t% K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
    8 h  F+ S, e3 h8 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

    ' D( s0 p. I2 z/ T8 y" A3 _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 02:198 y, S6 j7 d$ 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

    # M" s* B$ G' s" H! h
    8 Y- M) v# @8 r我刚才去随手查了一下:, C) y: Y+ ?- }1 y) X, 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
    ) W/ I; O$ w2 P你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷9 F9 U! Y" B0 P; E7 ]
  • TA的每日心情
    开心
    13 小时前
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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- H( W$ o& F* W; G3 Q
    我刚才去随手查了一下:9 [; R! O$ L: f2 \- h" X2 S
    【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, B: J) c4 |/ f+ D" F& a9 F
    你每月30,全国 ...
    ; y& m6 r1 u* h; g0 g
    我用的多是gas

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