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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
& o" E8 b; |: p9 b# b& M, i: R2 O. z3 P: L0 {, K+ y; ]
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。: g6 ^* E0 K( r% [

2 b: e; Y( w4 N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 s* E) t6 ?4 `  xΔTf = Kf · b · i
  ]8 L& d* q. V% O+ Z+ W    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℃: u( I3 n$ y+ X! C$ \( T! G* _; g
    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., n7 Q( J) ~& T% U% B
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
& N1 O" |' K: F* u; N( d    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& S! k3 n  A0 {/ c( a, K

+ i% h; j& u* L* M% G4 L) J$ s3 n9 h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
) \& H5 w0 N7 d3 c0 ?4 K! {6 Q& M7 V0 e. P' [  {, J- Y
4 o7 ^9 l3 O) K& ?4 P& o. a0 T
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。
$ t) w  D  D! [& X: J" i6 R
9 s: _) b3 ]5 u- [1 l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。
, S+ T5 N1 ^; H9 K
) h* B0 Q( e7 W0 @$ f% R制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。1 {3 g4 Z- M3 P3 o  d

3 w' n! {9 Q' S$ H% S; C" M! q" {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。
9 r# `; |8 h. P# p- D
! I! t7 ^# [6 n& d( w; y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 a; s% j7 D! @; y
, v! i. G4 e$ g2 x) x% h
& G: `- U  y8 Y5 ?% @# V) i* j

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  • TA的每日心情
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    2 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
    ! o3 R# R" {. T( y% Z% @* [
    6 t" \$ A6 M4 [- j& ]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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    2024-9-2 01:41
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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?
    3 n- O, v4 y+ j3 |3 B* Z0 s2 ~& C. ?! U- R+ ^3 _% \) g9 {
    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
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    2 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 # j8 E# b4 _, {' [/ {3 U. z
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:203 N4 K( h) j% u
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?$ w/ H/ [. n$ X5 e

    8 b$ `. j/ @1 F+ Y6 i6 K结论:马鹿是个好孩子~

    5 J( j2 M4 J6 F' T
    & z5 m8 |( B" a$ M可不,以为就是个名字. _8 k, t; H( t: ~& A6 u& N, A4 t
    8 k0 E. V0 P/ W( Y( y
    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
    开心
    1 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
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    1 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。
    0 D3 u- {& W* ?$ W  {* c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

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    油墨: 5 油菜: 5
      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) H0 d. Z* r: `% d9 b5 G0 z* b
    可不,以为就是个名字, J$ j% s' E5 q! R# k* f+ G
    - J; j' P$ P: B! i7 l! ~
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    ' q8 L- C' r: H2 M
    这里的逻辑圈是这样的, ^, |9 k, S9 H
    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~
    , J  e' _" K' Z% j' U
    ) G& K4 {% f; J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 01:387 S, a$ @  P5 N% g* 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。
    0 z+ }7 r3 A3 V" q2 b" y8 q' @这让我想起了绍 ...
    ! y9 D: v: ]' {
    黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    点评

    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
    ( U/ r' N, [' e2 M4 a5 D/ Q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! t9 N, K$ p; j4 G1 i
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    5 ^3 ~2 m: A( M5 R* m
    % P2 r! G6 U7 T4 d$ h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
    2 小时前
  • 签到天数: 3340 天

    [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: k) P2 O2 z* j1 R
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    4 a3 z% B# W7 u9 S
    5 w6 N' H) V8 x7 H; J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 ...

    ' q1 O+ `8 Y' b! o" r5 L  l) M8 a3 p! f6 a! b  X( p* _5 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
  • 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
    开心
    1 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& {& q& D4 t6 h# 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
    8 A! j. y% y; z0 d4 S% S3 K
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    2 小时前
  • 签到天数: 3340 天

    [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
    ' L. ]2 X  I+ S1 s% S& G2 i3 c1 ~30还多,你们做饭用gas?

    : C. c8 ~$ s9 N做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    开心
    1 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/ Q' a# J) \# R  h. n6 ?
    做饭是gas, dryer是gas

    # e% Y; \. i; t* ~$ Q0 z3 m' Kdryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
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    1 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
    2 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
    % B7 p, l: ]  r5 T
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    " `( \6 a2 ], mdryer用gas好用吗?我们这里很少见

      `1 [8 V4 r) F# `1 w8 }; D7 K6 p% K$ F2 T0 n6 X/ j" z7 i3 \
    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/ v$ b! V, h+ \
    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: Q* S2 L: c8 [: b7 c/ l1 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
    3 S  l$ ?7 [. d
    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
  • 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/ i# w. U8 D) \: \2 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
    $ }( S% c, I4 `0 A+ U* B- C0 h
    8 K2 G1 y) _0 Z6 y: z1 C
    我刚才去随手查了一下:
    5 a' Z6 O- [8 v【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* t$ g, c' ]$ f2 E+ n
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    5 f$ A- g$ `: J- k: w" r/ r( V
  • TA的每日心情
    开心
    2 小时前
  • 签到天数: 3340 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$ I2 {. r* S" u/ }( T
    我刚才去随手查了一下:
    $ l( p. [4 P7 ]5 X3 [' v【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& ^7 E  R9 f
    你每月30,全国 ...

    ) I/ S" d3 f. Y* G我用的多是gas

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