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[科普知识] 从杜康冰棍说起

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沉宝

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楼主
 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 - ?: e, O/ V5 z5 ~5 D
, \" ~, _+ f7 |
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 Y1 B- d9 [5 p9 K% T0 ^$ a" l2 q& H' p9 O; h1 B1 `
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：
5 y, V2 w/ C8 z5 b& ZΔTf = Kf · b · i
$ Q0 {; j% l/ O7 H    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℃3 o4 x( h- H# {0 Z2 d- T( B9 {
    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.: n$ [9 r% V( T9 z
    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量
- J; A7 B9 x; j2 T! S    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
, E$ K  T( o" G- p) y- M, @" ~. ]7 a1 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
8 A! A/ N. }1 J" s' j9 j1 ^( k" G: R: V+ P$ }& C: `
1 w. c1 U8 N% D1 P- ^8 T& g
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。
% x6 |1 w; V* j
0 L6 j5 Q! k( d7 f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。
# Q' W! R! l  s9 L/ N" i4 Z
1 v4 q5 Y; v; j4 }. [; P, e2 \制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。
+ D6 t  K- O5 M/ F, z+ Z* q' [8 r4 U9 }
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。
! W7 d5 m" ?2 f* o
4 u( z8 V8 O4 s; V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！( G) n- r: a2 O/ f( D3 ?' |
& ?( A, q# D9 k

% d* m' g* c5 Q0 ?: A6 V# S
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    21 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   c/ i5 B/ ?" Q+ h1 z0 p6 b
    ( C2 a5 V( ]; @9 v4 W1 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
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    鳕鱼邪恶
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    2026-2-1 23:57

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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？; Q6 Q" W: I0 U

    ( o3 u. F4 D$ _! m- W! u结论：马鹿是个好孩子～

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    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:36
    jellobean
    哈  发表于 2018-7-3 01:29
    马鹿
    xiexie, 加分!  发表于 2018-7-3 01:24

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    马鹿
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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
    2 E9 G  F! O( t, [+ z* c
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    5 }, x6 Y3 _% }; p马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？+ f; v3 e4 o9 m* H

    % S8 Q( o) w( G- N1 _7 P结论：马鹿是个好孩子～
    9 T: m  d- H% ]- b9 l/ b6 q! J
    , q: ~/ ^& p5 Q" ]8 P; z. X
    可不，以为就是个名字- u7 G. q% b0 `! N0 R1 l

    5 c5 s& a% d6 ~: ?6 p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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    jellobean
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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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    燕庐敕
    社长说的  发表于 2018-7-3 14:08
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    jellobean
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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。
    / }: ]7 t) u. S. I$ R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
    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    鳕鱼邪恶
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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 01:22- p$ b: H, y' b. l+ U# p' @( p
    可不，以为就是个名字
    9 H: r$ ], {5 l+ _$ a* ~1 b; L# v; V" n) `
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    6 _4 _* R4 E5 o. w( M- L+ B
    这里的逻辑圈是这样的- y: v+ }6 m6 [' n
    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～
    : A& W# q' L) Z3 g9 M, I0 f1 [2 |. V: i. }
    哎哟，暴露年龄了～
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    沉宝

    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
    & u" p- l1 L* c2 V: r/ D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。  _& Q  {- d/ s3 f6 C) f
    这让我想起了绍 ...

    / V* u5 ^; P) u8 T! z4 l黄酒度数低。另外，商人奸诈，不像俺这么实诚

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    jellobean
    蔫坏蔫坏滴  发表于 2018-7-3 03:47
    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    沉宝

    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 01:209 j; C3 Y1 q) a" v+ b( `% t$ ?
    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 ...
    + ?2 N  Q8 c& v+ Z$ f1 Z! m
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。2 I; K: g0 P: }/ b  s! |' o8 {; m8 o
    " ~: ^9 u1 e- R4 m5 x0 r! ^
    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
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    马鹿
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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
    * I& Z- r  q/ d6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。  x- U" p: s! a7 T! ?8 }5 f

    : O4 u6 C8 j# `1 `/ I2 C% f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 ...

    ' B+ H3 a& ?8 l! N4 X* v$ k# }  k% w; I! a; y6 ~
    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
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    lorry
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    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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    jellobean
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    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
    , T# F- V3 A- 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
    % e7 c4 D  W* T2 T
    30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
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    13#
    发表于 2018-7-3 08:15:56 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:06# H3 o# ]  s/ W  T+ t
    30还多，你们做饭用gas？
    : }& x. R: @4 q/ \
    做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
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    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& l. d+ r7 R5 ?% l; Z3 K, {3 l# n
    做饭是gas, dryer是gas
    + V1 [. [4 Z% K6 u, i
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
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    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？
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    马鹿
  • TA的每日心情
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    21 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 {4 r3 `# x4 |' T. v/ [" L" P
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    " j5 ]- u( Y* ndryer用gas好用吗？我们这里很少见

    ( m1 |! \  s/ H; ]# F: s# Q7 q, w2 a' T
    财迷的本质处处都一样
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    老财迷
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    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
    2 n7 U% a% c( N1 s你给的那个杜康酒的链接，纯属瞎扯

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    伙呆了: 5.0
    云淡风轻
    伙呆了: 5
      发表于 2018-7-25 11:20
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    老财迷
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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 02:199 A7 {5 q! f' P0 U9 _# C" h7 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
    7 A7 D) R' e/ X3 A, [% V
    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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    老财迷
  • 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$ j' T, \2 X: r  V9 y6 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

    9 I" Q/ `3 F3 F8 ~; d4 M" B% m$ o  L& L' S6 e
    我刚才去随手查了一下：, [% R7 p" l/ c' X5 U& Z
    【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
    2 y0 i, v% G  y. Y4 I9 w8 f你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷# G/ ^. z1 S9 |! B" h2 n/ G  [
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
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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
    $ y( a, K" |$ {' j我刚才去随手查了一下：
    2 _7 T/ W& Y& \* ?& ?【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
    3 e' w1 K, a/ a- D4 H4 S你每月30，全国 ...
    2 R0 u* c  ]" _  l& \8 u0 P1 |" C5 i
    我用的多是gas
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