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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
7 ^$ Z1 {. J6 R; u# ]0 ^( ~& t+ q0 o! z% Y$ ]9 R5 j# o0 g
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。
/ O8 K. K: @9 Z" s+ ?/ z* I6 [1 w" y0 U: A) K0 z# z- m
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:
  P4 U& a# y4 s0 O# r) n2 NΔTf = Kf · b · i
1 ^4 z& y9 u  b( {1 J. O/ B0 w" Y    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℃% {9 Z8 l6 u& z4 ?/ Q
    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.: C2 Q. R% Z7 o+ r# h: X; @
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
' b) E* _4 y* i( @' Q1 P    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
: A1 E4 X+ R( k1 G, a8 w& M2 f( L6 _7 K7 z4 }0 f1 E; 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
4 i. u) N8 G) `: `4 ~4 l) C& {1 M2 N1 r* R

: @0 ?2 ]6 v# ~0 c3 M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。
1 a0 j( ^* M3 k5 r0 e  E6 P: i' U: r+ i6 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。  R) `5 Y1 Z0 l

3 E: g' @' O' L# e0 V制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
5 p- g1 v  h$ [) N2 N! W) G( _6 s) h3 i) Y
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 s3 r& a& K# @1 b7 K

- `! ?6 z0 j6 M7 u" D+ U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* s6 V1 `) a1 v& q* R  e  ~# g( I) g8 j  ]8 F$ z, [0 s$ G

! }7 C; F$ @1 Y4 ~" d

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    开心
    12 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
    : V, u( S9 T! D" H" H
    ' B* u& a2 F" [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?
    8 T+ u+ d' X# w5 p% K
    ' p' q' _6 W% M6 O结论:马鹿是个好孩子~

    点评

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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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    12 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 + f8 ~# O2 y0 W% j- E) b  T4 g
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20& h. U% ?+ h; m
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?3 s% j- S" B, f1 |

    6 J2 v7 c9 c4 K结论:马鹿是个好孩子~
    3 h5 t. f! M5 J6 _

    * {8 Z* J5 d2 H" i- Q0 J可不,以为就是个名字
    2 d. Q: Y3 Z0 Q, I+ A# `6 ~7 {+ \) j7 d7 c/ 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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    12 小时前
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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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    [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。
    3 \& K" \: b$ V: s+ [# n- S( {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

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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 01:220 F( C" z. U# w+ {# r
    可不,以为就是个名字
    5 K( g0 ^% ]) L, }# r+ T
    $ e+ a5 g$ d8 A# w$ W$ V另外, 我就是鹿过赚爱元

    3 T) m) {7 G7 C0 |3 I这里的逻辑圈是这样的- U  c, W+ h* W7 s8 m9 p& {5 O
    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~8 d, C( |1 i! Q
    4 x8 n* ^) c3 {5 @% u
    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: r2 ?7 Z; n% l, t" h* O; ^* P+ `. ~- }
    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。  s7 ^/ E& X* ]. y
    这让我想起了绍 ...

    + o/ ]. k" v- k/ v1 E& W黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    点评

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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$ _* c$ n2 O3 H+ v, X* k
    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 ...
    6 f/ k6 ?1 {3 j2 o& E  M* Z1 t
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。2 K5 h  M8 b, q7 `: R7 Z8 P' X, i
    3 P7 u6 O' {5 O* 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
    12 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 13:065 U2 [3 A  O$ N5 a! K4 d- L1 G7 {: X1 M. t
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。, u0 S" }+ Y7 z) n7 ?
    ! C3 P+ _  h1 Q/ G! v+ d( ?
    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 ...

    . z; _9 ^0 g! j' T) G6 @: E# N6 o' p+ K+ m. ~+ D" X; V! f
    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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    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
    12 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 A6 N/ g- s) a- V( b0 L  B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

    " v3 a8 c- {# o- M30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
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    12 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 19:068 G, B" D/ }' E8 M# X/ H1 b5 ^  C8 ~
    30还多,你们做饭用gas?

    % b4 S  R0 y8 i/ D$ w- T$ N$ ?; C- u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% p5 G, |# T1 \
    做饭是gas, dryer是gas
    9 }7 h& ^# l) Y( k2 p9 u
    dryer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
    开心
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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 ! E3 r. T; {  b; ^
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19) \7 l2 P- t4 t6 O) R" h8 \
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    $ O, T2 F' _8 b; `  I6 x2 B) M
    9 e% z9 y6 o3 }
    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
    8 G7 i" e3 z( o& V- A/ V5 L* H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
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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" o! Y9 B- |, ]% k* _
    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 H* V- P7 f$ {3 k; ]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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    慵懒
    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
    $ v0 V0 z  X$ }6 R6 ^0 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

    7 D. ^! |4 A; a! r* Y* i  q4 l9 `; U9 V8 e! ~
    我刚才去随手查了一下:
    # x9 N* n6 u1 h& Y( i- f5 L  z5 J【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; m1 E% C/ x0 i) c2 M& d
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷: S  m- F  O# P: u. @" L3 b5 E1 F+ m
  • TA的每日心情
    开心
    12 小时前
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    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
    , F* V+ {7 Z* S% y4 c我刚才去随手查了一下:
    , a, H8 Z! o' `- G) @5 c; S8 O【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, c. V% g6 ~你每月30,全国 ...
    5 M2 o( [; Z/ H$ ^9 o
    我用的多是gas

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