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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
- \, a; f3 ]8 b; E, U
; q0 {& g& L" a5 W+ e0 n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。7 K. B# ^0 H! R. k4 k
# N; _7 L. _9 X1 ]0 M8 y" ~# h
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:
' l1 U' x! T) z7 u$ B, I7 aΔTf = Kf · b · i+ [3 V8 n0 q0 [# _3 H" r: i
    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 L* |0 j1 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.
: M- Z' [% ^: Z( v2 r9 |: X. V    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
  c- b/ x$ J( l% u    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
7 z8 _; v/ ^6 J7 S" a) k" |: A
- i8 P% F- T, F8 F/ ^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
" W6 t' a1 i: T/ K- U. @3 U: B" h
: U" H2 C2 R+ C: ~) T5 i( s9 K: `) n0 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。
, {  d0 j. o! |, u  y0 I7 Y# _9 S# B3 m% `6 H- `4 Q
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。7 C/ K6 s" F" c8 _# B
2 O/ L( j' s1 y; H
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
% r! i4 R" X. |; [; h- Z
# }/ z" {9 s- Y1 F. 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。4 [; D2 h, G5 j6 R+ ~
3 g& ^1 J  k: 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!6 t- T5 G4 B8 B" |; \' x* u

2 g. p* p: D1 K: P' h1 j
$ j' D, {. p9 B

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  • TA的每日心情
    开心
    10 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( ]* z) I3 n, O2 U: y
      d! ?8 E& `: j6 v) M5 s1 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
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    2025-8-28 04:50
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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?
    + J7 Z6 p1 }( k- n7 d: x
      n, ~1 v  {; u/ t2 u; Z: C结论:马鹿是个好孩子~

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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
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    10 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
    # f4 ~& j1 a3 T  I8 G
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20) p6 ], `8 M2 X6 K
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?/ G9 j, }8 v! s. t% G9 V8 s5 r

    " Y) l) [& J$ E/ l* D0 i! L' Q结论:马鹿是个好孩子~
    ' h  a5 {' G) s+ B
    7 m' }, A# _7 |8 c9 l* f- m
    可不,以为就是个名字( V: {3 ]7 l5 g! I1 I) G) C- X& O
    # c1 ^6 c) x  F$ ]2 f* Z0 c1 u
    另外, 我就是鹿过赚爱元

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    燕庐敕 + 10

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  • TA的每日心情
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    3 天前
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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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    3 天前
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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。
    3 n1 L0 ~+ v# A( 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
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    开心
    2025-8-28 04:50
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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, Z; m9 Q: U+ P% C  W
    可不,以为就是个名字  |1 ]* B' N. ^4 n
    . B0 u3 P- B" I$ ?9 v
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    / T1 L( |, p! Y& ]" T; W! F# ~这里的逻辑圈是这样的
    & ]! C% T' I) r: H' k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~
    $ H& g& d( t: m
    5 a( ^" ]. V' I% V哎哟,暴露年龄了~

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    8#
     楼主| 发表于 2018-7-3 01:59:09 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2018-7-3 01:381 x2 M! K" n( n# b% |7 ^
    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 y- m; }# z- S
    这让我想起了绍 ...

    1 u) M% A3 Q% x6 \7 a6 A* a黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    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% |) D1 n# H& C3 i7 Q3 z: S
    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 |  b/ O( E9 D$ x1 l( `3 \% C- z; U
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    3 v* b: L- E( w4 _$ ~! Y
    ( |# N5 ~7 u. c9 O: D# `- m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
    10 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
      ]& G8 d4 \! Y6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    * Z. g. A' C: ~. _% G9 E- W" d, p3 t8 Z- f; m$ 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 ...

    9 P* N% Y) o' v/ b9 c  U  i, S* Y
    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
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    3 天前
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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
    5 ]7 z) R6 O# ^$ }/ O. 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

    * }% x2 q6 H+ z  |6 L& R& @: X0 _30还多,你们做饭用gas?
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    10 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
    & u- I9 b6 Q# Q! q% R4 \; f: t30还多,你们做饭用gas?
    ) K. W3 |9 L* y' z* w- u  [0 j. P
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
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    3 天前
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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 08:15! \5 E3 X( b  H- ~# T" k+ Z
    做饭是gas, dryer是gas

    1 s% H% j8 n# Q+ N8 hdryer用gas好用吗?我们这里很少见
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    3 天前
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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
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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 ( J, a) n/ O$ v* z* U
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19( R7 e2 R! K1 C8 V8 \. K
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    - O9 F, q/ ?5 n

    ! y2 e8 ]9 h1 n1 `8 m3 N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
    6 v0 C: a" T2 D; N+ P3 p你给的那个杜康酒的链接,纯属瞎扯
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
  • 签到天数: 351 天

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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 02:191 j, L) @9 ~1 ^+ v; j! I$ i
    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 R2 u: W4 @7 B4 w+ N% F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/ z& U! z% X) R# `4 _/ ?
    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 _1 T; I4 D  c% e0 |

    ( S8 D+ M4 ]; @: P! v2 o我刚才去随手查了一下:
    - g) H: v8 k  E9 n【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
    - [9 L$ A* k6 e. r你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    , o7 p) C% R2 u/ f( V  F
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    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* I4 L  X; X& Y6 |8 U1 y0 k! U
    我刚才去随手查了一下:
    2 C2 I( \( }5 o* `! 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/ c  m/ K& w0 A% S
    你每月30,全国 ...

    + Y; P2 H+ D3 A- X0 F* _/ J我用的多是gas

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