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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
" \0 ?* P  c. n$ c) o; `4 E3 B2 S, l
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。
! s8 O( \) k" e8 v2 P" X7 v+ C5 v, Q
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：- {9 b. m* w4 f) T1 B
ΔTf = Kf · b · i/ Y6 u' C6 x2 Z( x
    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℃
, Y3 {" ]) O$ }& e! _3 M) p    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.
- {" C+ w& J% O: y8 E) P8 I    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量. V# g" X. W  W$ N% W9 `, P3 y
    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  E  H& J' G' V! Y6 N, G
$ w. g6 K. _! M( K/ I
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3 l' x7 D8 W9 w5 X- F. }% Q
2 N3 W8 Y& z2 O
7 k. _& h( ~8 R) f4 {$ v7 q
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 [+ x; E! A0 p( I& {# v
$ }2 l" U* X) d1 R/ P
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。
# `7 p& N0 {/ Z  h2 v+ [# e# F- ^5 @! V( [
制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。) u! c% z7 \% x. Z
. r3 R! A0 x, U( p. z# {9 M
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。- v8 U$ ]; V- @- O0 b, ?  J
* m7 y& b; g! v1 w, c! }4 J
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！, a# y+ a7 E5 R6 F/ a" y5 ~
- z$ w3 ?  A; O4 E
' W' ~- p- m4 Q1 w& I2 x* H6 D- R$ Y
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    17 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 , `7 A1 s$ X0 G
    % S" y3 ?* d! S! j8 O" D0 i" Z) D
    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
  • TA的每日心情
    开心
    2024-6-16 09:23

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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？
    4 R- e- b1 [- l! \4 W
    5 ?. x% u; r. z1 A' V2 [0 @$ M2 [* |: E+ m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
    17 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 5 Q" A. w1 s% ^' b* r  s
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20+ K9 r. h2 ~( _) u: C  y3 G
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？6 d8 i' a6 I: T5 b1 l" j" e; e
    9 a6 |5 p1 u  Y. I: I0 C
    结论：马鹿是个好孩子～

    ( h& n; @3 o. J$ B* W; z6 E0 U7 d7 P" ?0 k" P* l$ P& i) @
    可不，以为就是个名字
    3 u  I2 {0 P. Q! E& o" m" O6 T
    " G; p4 o' M1 y( E另外, 我就是鹿过赚爱元

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    燕庐敕 + 10

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    jellobean
  • TA的每日心情
    擦汗
    16 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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    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
    擦汗
    16 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。
    & Q. R) ^5 \# v& @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
  • TA的每日心情
    开心
    2024-6-16 09:23

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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 01:227 H( u6 k8 C4 f( O
    可不，以为就是个名字
    $ p) W  |, n7 {  Q! G; s% W, G3 P8 L8 U
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    ! U# w0 E0 T( R/ |
    这里的逻辑圈是这样的
    7 ]' p2 L, I- _5 X4 a% g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～
    + V; D+ y8 F% D& E0 ~2 H, d; `& e- p6 |5 c. N
    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 01:38
    3 }6 H2 M; \6 d/ [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。3 d2 ^% e2 D+ g2 ]8 B
    这让我想起了绍 ...

    9 S+ U# b. ^: }) b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
    7 |9 p; n  ]) j2 @7 t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 u6 v6 r7 {8 f/ O6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    " i! R: Q: y2 ?, i# z/ N, z' v8 h; o' h2 P# X% C7 |5 @
    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
    17 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, F* W6 m0 N$ a$ ]: R; N
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    - _( C0 U# |; |8 T0 l# d, S- p: ~9 \9 a4 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 ...
    2 T4 W3 k$ ^- ?* B; R
    * K5 H# l# L6 B0 T
    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
  • 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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    jellobean
  • TA的每日心情
    擦汗
    16 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
    4 s' H1 O+ G9 z! s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

    , ]; P+ y& j2 Q. d30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
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    开心
    17 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& m' K$ X4 Z* ^9 c( A% Q2 ^8 r
    30还多，你们做饭用gas？

    ( _1 V8 }1 d0 K做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
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    16 小时前

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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
    . V5 `" X# ?# O8 G- A" ^做饭是gas, dryer是gas
    3 L7 t* z7 ]+ X# H
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
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    擦汗
    16 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？
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    17 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 4 D8 s/ q7 q0 m/ G* D  A' S" H
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:199 }1 ~3 j) u: [6 A# G4 V
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
    6 k4 [' ~  n% `. [5 b* t
    7 I" q0 n6 \* i; J" b, X/ d+ q
    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4 r# ^# Z- k+ 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
    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
    . p6 w- n2 ?- l; h, p9 Q# 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
    ! U8 f6 f! i/ i+ C& f4 j  Z1 S
    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
    ; |5 ~; W; t' v# W5 |2 Y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

    7 |0 B6 V- a3 B) T) L' P
    + X2 g1 M$ }' J% w8 ?我刚才去随手查了一下：1 o1 C' I2 g# a$ Q6 D& Z: 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; [; ?+ W  K( w  T1 Y7 R0 D7 i
    你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷% d4 q. W3 \" {4 g
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    17 小时前

    • 签到天数: 3129 天

    [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( `" o3 ?5 w+ n9 Q
    我刚才去随手查了一下：
      p6 k4 m) }9 J8 {% N5 p【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
      G2 V0 M0 [5 w+ j你每月30，全国 ...
    # U- K, r. g) I4 _
    我用的多是gas
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