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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 4 [3 r4 n: s8 A# t# q# d
. n% m4 C9 }  ~% |* W. r( [6 Q6 ~
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。
; W8 z, f9 ~8 R- P" H
" n/ l+ X+ [; \" J2 w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:
3 b+ I6 F2 u4 Y9 qΔTf = Kf · b · i1 f6 {8 M$ G! T$ p
    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℃; [  @! o3 `9 B3 E4 {
    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.# @% \) m& j. }0 i# P5 J
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
$ y7 y: F2 k% B4 z2 x, 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 = 12 h- Q% c, T1 a' Z/ w" {3 w0 ?$ z8 m
9 D9 o- d# ]5 S( A2 T( k9 l
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
& z2 F2 V, c# k  o  M0 @. d4 E! A) u; U6 x+ V) h& f9 Z2 U
" {, s( o1 S; v2 \
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。
2 R6 {2 E' H# B2 Q, B' f7 P' ~- h( R! a1 h: i
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。
' ?, p, Y& f# r- x( {0 L/ E% j! [1 D- @2 G- ?* s* v3 Q
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
7 Z4 B! O! [3 I; P) k  G& k
, z/ G: n! O4 z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。% S, U. ]6 b: h5 c$ e5 j0 m

& Y" D% i* B8 t" @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!: f* k# k: G/ v9 ]8 ^$ A

' o1 k/ L# U1 g) }9 a: z# w
2 v2 E6 ^- G$ y/ x

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    15 小时前
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    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 9 v8 r3 K" L1 E$ }, M3 u
    # W$ A$ B! B  M4 ~) s' U  ?
    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?
    / @; }4 P, J! I
    : M# b* U, ]' o! H结论:马鹿是个好孩子~

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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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    15 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
    & p5 [3 S& Y" d' w
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    ( n1 C# S' I& ]: F马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    6 n3 i- I) W* T4 H; @) t3 F0 t: K, j
    结论:马鹿是个好孩子~
    ) U. c; _! x( R' P( d8 _7 q1 Q

      v6 c2 N5 w0 s0 W# n7 G) q5 D可不,以为就是个名字
    6 e, E. V& k, f0 K. A% c
    / H- r3 P: x, T& g0 P, F* P5 ]# p" ?另外, 我就是鹿过赚爱元

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    燕庐敕 + 10

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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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    社长说的  发表于 2018-7-3 14:08
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    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。
      D9 f: O. p4 x% ]: o( R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, V  h3 R( x! j6 z
    可不,以为就是个名字& L* D% y# a# Q1 e) P8 ]! \0 x7 v

    . F7 h0 R' @# r' \+ j另外, 我就是鹿过赚爱元

    6 ]! _: b5 i& p- d! I/ ]9 _. M这里的逻辑圈是这样的
    " _, W# N, m8 `% X0 c! F) ~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~6 _8 O! c/ _- [6 v4 |: `/ P, \

    2 r( n) L! l% s' f) S9 R% u$ s- M8 x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
    & p1 @: [6 s: x5 Y  H. E) P' ]7 u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。; C) _" R! u# {: V' y
    这让我想起了绍 ...

    ( |, c& _" }8 X' M黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

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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

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    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 01:207 s9 {% ^! v* 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 ...

    " d. q: l* z7 p: `1 e3 w3 G6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。; P# G; P5 [! {6 v0 g5 Y

    ( D7 t' C3 F+ ]$ `+ b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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    15 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
    - _0 |6 M9 a& \* n  s1 ^  d8 P7 f. I6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    2 i7 }+ o$ {1 j$ G( r- F" x3 i$ c* o1 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 ...
    % V+ D2 ]8 [+ r9 C8 D6 |! I
    $ `" }# L) i) 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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    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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    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
    8 u1 ^% F2 w, B! x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

    * e1 W. y0 p) u1 b* R0 o# _, H30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
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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
    ' [5 S  Y3 @- E30还多,你们做饭用gas?

    . j, N6 F. l( K6 F% h3 T- S做饭是gas, dryer是gas
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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
    0 J7 S/ z, o7 j/ Y做饭是gas, dryer是gas

    ; T  t+ F. Z/ U- r/ g& p- {! cdryer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
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    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 ; ~* p+ X: N1 }# y8 T- I3 ~# h
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19+ a0 a& ], i+ n/ |
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    7 q- C& o; H, t7 k6 q1 [& R
    3 H1 s; X' z3 Z2 R财迷的本质处处都一样
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    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* {* ~- \2 ]: g& b1 _! Y0 `+ A
    你给的那个杜康酒的链接,纯属瞎扯

    点评

    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 02:19. R# J& k! r; j! s6 R. b, |% W7 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

    / h' M; }6 V  @( O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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    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
    / d) P9 F3 r6 a/ V  M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
    2 S6 l! e% w6 X. o

    : t1 y$ ]; y" A# T我刚才去随手查了一下:
    ) g# }* M0 p( q% e5 P0 @【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$ S4 Z9 |" M" c* }& R
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷3 U. S. N/ ]1 l7 A
  • TA的每日心情
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    15 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
    9 f+ ]( Q. X$ R, g  m  G4 ?4 Y: z8 d我刚才去随手查了一下:
    8 y( p5 {( ^# D5 W$ P( [$ D: \【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( H# U1 D) f# g; h+ {$ b+ C
    你每月30,全国 ...

    $ D9 S4 n7 L( Z; e我用的多是gas

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