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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
$ w  B& t2 s- Q! D. r) B
1 r* q( w% @5 i! ~0 h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。
, |, n7 f$ c2 j" K
$ _8 R. t* f' i1 W; X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:& l9 ?0 o$ U0 a- B1 ~2 I* }0 F. N5 f
ΔTf = Kf · b · i
& j+ c/ X8 L6 ^! A# A0 G5 I' 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℃" p; t% Z( t0 Z8 s7 F# b5 r
    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.5 v0 r: L5 _+ j, x* j0 H7 {
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
$ {: p. c4 e! F3 `* K& m( c    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
1 @5 _" w2 x2 ~; `* o/ {# J' J5 ~% s7 |# g
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
' p% J  r( W% v7 P3 U; h8 c
: Z4 Z; y- P# ]0 n* o
5 o" u: E2 x( q, 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。
) V+ p2 X' r% N, m: ]1 i- f% O6 e' `
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。
9 I6 L6 u! P/ O( o7 i9 g6 M6 p1 M6 _' h  e9 w1 Q
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
% X% `5 Z; N9 Z3 r: f: H9 @; V' q
, I3 e% x# k* q6 s: V3 X) W  N* J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。$ h9 g" ?5 {; j5 f5 C
- p* x2 I$ O& a! I/ V, K5 W+ M
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!3 j9 ]# u) k+ p

$ K5 X1 l% r: k/ t# J
4 X, z6 a+ W. m

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  • TA的每日心情
    开心
    15 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 / F$ o5 P  V9 y# n% f
    % c5 T* q7 O; c* Q9 b
    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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    昨天 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?+ F0 P  t: K$ E- Y1 ~$ y

    * z6 U- H% b2 f结论:马鹿是个好孩子~

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    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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  • TA的每日心情
    开心
    15 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
    : f3 F; Y% T6 k: a$ @+ O; n! R
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    7 F( ~; g) g. U$ T8 W马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?7 y$ e8 _3 _! n, S. G0 g
    5 _5 h9 n) z2 Y- E& C2 h8 k
    结论:马鹿是个好孩子~
    , x) B: V5 A' `7 |" W! h9 s

    ' b4 v4 ~8 V3 F& g) D3 `4 a( c可不,以为就是个名字
    " O" X: @% W' u$ ]- H8 S4 n6 S# w$ n  i! G/ f2 i) G
    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
    慵懒
    15 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
    15 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$ y6 H7 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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      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
    4 ^0 y7 g( a  G1 m可不,以为就是个名字
    . F, \6 G' p. m+ `  z/ c1 b* l; L' H. d  u. ?* I8 F! b) S
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    % W1 \2 c+ B& G! U- J. u这里的逻辑圈是这样的4 Y/ t( a4 p- t$ f6 V! [& j3 w1 ]
    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~! w3 ~8 ?4 C3 d2 J$ @- q

    7 n" a! {' z; [" ]# ?) X; q4 O哎哟,暴露年龄了~

    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
    ( N5 w+ f/ ~% w$ A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。( {) O3 V$ K, ^3 l
    这让我想起了绍 ...

    ( J: ~* I- G! q# [( O. G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

    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
      l* n( v) `8 b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 ...
    . N: N8 k9 W& U( [# Z4 {: x
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    " c4 N  j3 A5 G8 q) A- p3 t5 {5 Q
    ; I3 k5 O6 |' c9 K* k4 V2 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,比如说挖矿
  • TA的每日心情
    开心
    15 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 13:060 ~# h6 b/ k# \3 A' G( i0 U
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    , S) T, R' G$ G7 C" t0 w8 f* }
    1 W9 {: A  T2 @+ u/ u3 x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 ...

    * b7 K* g( `3 t6 Y
    2 R' S# h4 N% Y* \" E( 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
  • 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
    15 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 02:193 i" m. Y) |$ E& y: 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

    ) D) ?8 A9 I" y* {8 c( u+ j3 _# b30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    15 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" x: `% u2 e- B  L1 L% F
    30还多,你们做饭用gas?

      o! M  K0 @6 a7 R  k' p做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    慵懒
    15 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 08:158 T- u7 T1 ~) w& t3 ]7 R
    做饭是gas, dryer是gas

    ' B+ J. j1 K# }' ?3 D, Xdryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    慵懒
    15 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
    15 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 8 V) p% i- v2 _  S& j8 c
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:191 _% K0 G$ e* c% A% Z0 q
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    ) y0 M) p. e/ Q7 Z" x1 w
    7 c0 ]  I$ x: [( c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
    ' i7 Z( q/ }( B/ t5 C5 U+ k3 ]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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    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: x' t/ q0 L7 u( `" N  o  m& 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
    4 r( @% r( |6 H9 k- 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?
  • TA的每日心情
    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 02:19
    4 v+ i% r3 ]6 H4 ?/ 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
    ) C0 k6 l& D5 q. i+ O  m9 }

    + Z  y# T3 E- K3 C. l* e* ?我刚才去随手查了一下:8 j+ m3 H3 b) b) h# W
    【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( ?- [' S2 t  K) p0 b4 P
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    . f( y% b# _% H
  • TA的每日心情
    开心
    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! G, l1 C$ e  l+ ?& e% ^
    我刚才去随手查了一下:( X. p9 Z1 ?; 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7 b8 s; B$ B4 Q
    你每月30,全国 ...

    4 k' ~" R0 i% c6 j- S我用的多是gas

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