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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 : R& w$ Q  x0 H5 c  N5 T; U# e

0 ?7 V0 D: r0 \! v; ^  J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。! a* M+ }# s; E6 Y, G  ~

+ o/ F: v1 J$ L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:( _) _2 v+ R5 o
ΔTf = Kf · b · i
" y% e( c$ A" A8 B    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℃
* m, ~/ y% _% 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.; l. L) A/ C+ e% d! \  T% Y8 F0 d
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
( y# ]3 k! o6 `9 N) P/ M: l- Y) b) J- N    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 \' N! z- t3 e5 J- t. d& k% L5 _5 O' U. @- E" I& k4 Z
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
) ~/ @& L1 G. B, H8 g0 N0 P# U8 X& F' B0 E& k2 ]9 z9 t
5 Q4 k; T" e  O: V- ]
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。; h/ i; s& k: @$ x% R1 d6 V

) H3 D' ^" z: O9 G) U* N- U7 t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。
& U) x% s9 U5 e! w7 \$ m- {9 ^+ }0 E4 |. e0 Z5 F
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
9 t7 ^6 k. e# \" q. e4 _6 R6 J7 b2 ]4 D
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。
# z- h" e5 p& b  d, N
. k3 @( H( t3 |/ W+ e+ B3 q* 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!
) b+ W. b: [5 ]; s9 U
  f9 l; T# I1 w' G9 v3 E! W! P
  D7 y* m- |( s

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  • TA的每日心情
    开心
    9 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$ i3 [2 D& h' W  c( e
    * y" d& ]0 Y/ `) F1 ~' 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
    7 天前
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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?8 T5 U- K5 ~  r

      s* I: g) y3 S) u, z& K结论:马鹿是个好孩子~

    点评

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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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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
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    9 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 " {; A2 _1 l, a7 r  l1 F7 X/ `
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20" Z1 X" Y( S- E2 Z5 c& M
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?5 ?* x5 D; q; n7 `8 t/ }* _6 p6 B

    6 ~& d) i8 V' ?& M结论:马鹿是个好孩子~
    " ^0 s3 Y: N9 U

      J0 E+ k4 d4 U( M6 p9 ^可不,以为就是个名字# C# F. Z! I8 V9 F4 j
    ( z& [; _$ L5 e$ M8 ^  O: m' P
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    评分

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    燕庐敕 + 10

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  • TA的每日心情
    擦汗
    昨天 00:21
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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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    [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。
    * Z& @) I7 B9 ^1 \0 ?& M) ^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
    9 r3 j4 K. B$ a9 f, E7 h可不,以为就是个名字' f; c# ~! [/ u+ |6 ?) Q
    9 F# G4 r5 }* w2 W) h( c$ A
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    ! t7 y" O$ u0 \" ^. L2 L
    这里的逻辑圈是这样的- Z7 X, U% R$ d) r
    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~
    4 a6 z! i" k1 P; J- E/ ~9 }% O. D
    , H8 n* D, n. T3 u2 P7 A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
    $ G- L1 D  e6 V/ q( j) B5 J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。
    4 p* g: f$ {% L7 E3 b% u这让我想起了绍 ...
    1 n" Z$ \/ Y& V0 c& d
    黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

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    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 01:204 s4 M5 G" F! K. 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 ...
    3 o0 x7 b, ]2 b+ g5 D5 B
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。" l, y. d+ d* z' u8 c8 e! \

    ( I) j7 G% j1 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,比如说挖矿
  • TA的每日心情
    开心
    9 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 13:06; d1 L% O# V. D
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    9 p1 ~4 c, c, s( \$ V; l0 R# y4 Z1 o
    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 ...

    6 \. Z4 ~0 ~1 b# }: S4 q1 A+ e
    $ X9 [+ b. t, Y" x$ ^4 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
  • 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
    擦汗
    昨天 00:21
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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
    , M" T0 @. N! \. W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

      _1 U7 W+ [  Y6 ?2 ?- k, D4 O30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    9 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! N4 w0 }* k0 [
    30还多,你们做饭用gas?
    " J0 e% X& X* {8 a2 M
    做饭是gas, dryer是gas
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    昨天 00:21
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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
    , S7 B. v8 Q8 _3 ]& M- o, d做饭是gas, dryer是gas

    / k9 r1 i+ a# a* B& i( m! I5 Bdryer用gas好用吗?我们这里很少见
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    昨天 00:21
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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 9 _3 T7 F0 @, a# d. R
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    8 n( x  u8 E3 o6 [5 Zdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    * Z4 _% Z) |$ Q3 P
    ' w# r- `; ]! ]' M/ u
    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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    [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
    , F% {, a, `4 ]3 R! ]$ F) f. c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
    4 @) u2 \! H% h3 I1 S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

    $ ?- f! X& Y1 i9 p# ]: Y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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    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" t0 G; W$ g( L- L
    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

    . z6 ~/ D* F3 }* x2 `# s% q
    - w* s" r6 X9 ^& g& D% W- r我刚才去随手查了一下:: w" u: |7 s" B/ b, W  Q5 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
    ! ~; p0 d* |8 Z你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷3 r  `1 D. e* W0 U; C' D; S
  • TA的每日心情
    开心
    9 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 W' w) d! i- Y2 V9 o: y, f我刚才去随手查了一下:
    " F) N3 _5 \" a! S0 m+ h【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# ?' ^# A8 g5 u2 e8 z, g  w, S
    你每月30,全国 ...

    4 z, J0 e6 E4 |  l: h我用的多是gas

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