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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 ^# k% Z# r' U* d) i1 z/ t* \4 r. }, i% I

8 v- E  \2 G: d5 [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。9 ?7 I# A- u8 e. A3 g/ w$ Q* l+ G
% |; J0 b5 V) |8 \; j* [
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:
: \# n/ B1 b; O9 I! pΔTf = Kf · b · i
# n0 f  u! Z6 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℃
! @7 x) W+ _# V1 {. A    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.: q6 C& E2 g3 q/ ]0 T
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
! l1 b# U4 W$ u/ K! @( c, Z# j" r    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: q: T$ u" c' x, ?- G; x
2 K# ?5 z  @! m7 C
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+ I; D# U4 [* i9 ~
: @9 i0 A/ _5 e7 h) B2 N* @
  c# @% E& s$ o8 B( b/ a- p
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。. A  i* q- x/ Y

% X! M9 F+ }# [, Q" m" 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。: s% ^# {7 R4 M% ^: b

) j' ^* R( ~: a/ B0 C& h& a7 B制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
* D6 @# R8 S5 `5 [
0 u% t. h" @+ E2 G0 \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。
6 w4 _: k* j9 s  x* ?7 t( ~
  N! q! e8 X% W- I& B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!
$ Q) O9 W% b$ z( X; S# [( s( d2 ^! j
- z( w+ a- L- Q5 F/ p: f. {6 Z6 h# Q2 |+ M

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  • TA的每日心情
    开心
    8 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
    / ~, d- g7 @" q' f% A
    0 S9 n- ^3 Y" _8 A, C3 Z7 a) 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
    开心
    2024-9-2 01:41
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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?0 U. s7 D1 e7 l. h
    6 `6 Q: @- J* |$ w+ ?
    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
    开心
    8 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 . [3 ]/ F. [0 E2 [) N# _/ f3 n; J
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    ! y; |* F0 w8 N* s" \2 G' o5 h马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    2 ?2 w7 F2 S: Z3 i# _0 T6 c
    0 ?7 o; K5 N! g结论:马鹿是个好孩子~

    : }+ j) q, ?9 [& `/ a& C; N, C7 o( P' ]  d* j4 W6 g
    可不,以为就是个名字6 N7 h2 C/ D9 ~  |! k

    8 z3 j0 _% E* I: [/ H. C) M* \另外, 我就是鹿过赚爱元

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    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
    7 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
    7 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 M0 d5 ?7 I# Y+ v8 |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
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    2024-9-2 01:41
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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
    : g& i1 I  h/ A9 t# F可不,以为就是个名字
    $ G0 p2 \% [; j  O9 g! y' _7 O9 z0 q. n4 \7 {4 [8 W& q4 {* Q
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    3 [3 @. f+ {& g# t; R
    这里的逻辑圈是这样的
    # R; Q, O. P' r8 J2 f) {5 f" L5 e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 S! o1 b/ ^, `3 P* F; K
    0 b3 @$ ^, E( s9 N" J; ]' h# h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
    : ?, c8 W# ~# C2 J$ X) W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。1 k% G9 G& f" F( n& Q$ Z( B
    这让我想起了绍 ...

    0 a! R3 l2 M, C6 i; J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! m4 R; b* f' z
    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 ...

    & h% f6 u. C' h: [2 ~5 i. y. P  P  U- i6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    ' E9 ~: i0 @0 E4 f1 F. Y" Z0 P+ a4 S! F# E
    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
    8 小时前
  • 签到天数: 3272 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
    # h; n7 G& P8 ^6 P6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。% b7 z* w1 j" X5 t2 v( W$ x
    3 [  {9 F, @. E* w; U- U
    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 ...
    ' z0 ?; p! V, I) k  U0 f

    " C/ k* X  q. o! x' 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
  • TA的每日心情
    开心
    2019-4-29 10:01
  • 签到天数: 334 天

    [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
    7 小时前
  • 签到天数: 3039 天

    [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 02:191 o, ]  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
    & c1 H( a" F1 N
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    8 小时前
  • 签到天数: 3272 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
    " q% }3 h$ o% t* R7 F9 Z30还多,你们做饭用gas?

    & N# y1 N0 @2 G& G4 `, c6 V0 o做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    慵懒
    7 小时前
  • 签到天数: 3039 天

    [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% |# W5 s2 I  C5 Y* Y. d2 U
    做饭是gas, dryer是gas

    3 l3 }: p, l2 z( s# n+ L& j- f) Ldryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    慵懒
    7 小时前
  • 签到天数: 3039 天

    [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
    8 小时前
  • 签到天数: 3272 天

    [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
    ; I8 F  t' d7 N  E) c! z. k2 ]
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    8 M2 I$ N3 h8 P% S' X" pdryer用gas好用吗?我们这里很少见

      ]! ^% R$ r- D' W6 b, o3 Z$ L2 ]: y) V& M
    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% ~( R% G/ [% g
    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
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
  • 签到天数: 351 天

    [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$ t# m8 r& B  V
    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
    . R% g0 E* T7 n; w' K) g) Z$ F# H
    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) Q- J& @+ Y/ L5 u5 z3 e
    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

    & Q8 O# Q5 n8 Y% \: M
      |9 W: ~6 e0 L% ~* y我刚才去随手查了一下:! s! @' A9 n+ a: e
    【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
    # d" B$ R* e2 T: L# J# ]3 W你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    - C' E8 B: v; r% ^! U0 Q+ q, B2 x
  • TA的每日心情
    开心
    8 小时前
  • 签到天数: 3272 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
    ) x2 l, a5 C% Q% V  {8 z# v我刚才去随手查了一下:5 Q/ E5 b) ]' ^
    【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! g. P5 ]9 z  H0 [3 `  c你每月30,全国 ...
    # d; T* g( d! u; u* f8 }+ v# ]
    我用的多是gas

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