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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   s/ _) A5 a* z. w) m! n3 n# h- E* D2 Z
" _' x- P+ w* A7 M
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 n( a  c; O$ I3 r  y4 B$ R+ l  D& w% T: |+ G9 W9 R+ A( k) u
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:1 ^1 @/ Q/ W! z+ K, z* Q
ΔTf = Kf · b · i
: o5 \$ D3 [! b1 ]. q* ]8 @$ e    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℃
+ V, W. i1 a1 @1 K( \# D7 e    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.) e2 z+ ^9 q) S/ K4 ?; R
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
. ~; t  l+ \) ^& \0 N# x( ]8 [( d    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 = 14 \4 }# a! o! B; O3 l1 k
# I! u" O1 O% ?
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
2 ~: b9 x/ t6 i: B  k" \: Y/ ~" z; u4 {& M6 N

, j1 x. I' q$ v! {9 }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。
- _0 @9 E* t! k8 p* v
5 R( `3 G- a  ]; [( Z0 Z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。9 z; v: L- g: V) i& d9 F! \

+ ?! n( c( a% O' w制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
( j8 i8 p) k! ~1 v; {6 c
0 d. v. F# `2 E" T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。) E' p( z5 y% F/ t& L' _9 o
/ f0 q1 F. H$ Z" g9 ]0 n& Z5 n6 O& 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!
9 t6 a. e# k6 R6 n0 Z
9 M* Y! d  f" F: I2 T; \! I$ r5 c. i& f3 V. r" t* d8 y4 \

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  • TA的每日心情
    开心
    2 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
    " k/ `4 \! ^# z$ V+ a7 a7 R! X5 e% R& O' m5 E- 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
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    2026-2-1 23:57
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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?/ R* I; ]/ t! G# @4 ^6 W& u. Y  f# i9 p

    , ?6 j- M. y! u+ G* E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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  • TA的每日心情
    开心
    2 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
    % J& d, R. L4 J) u* Q$ T6 x& T" L
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    8 ~" Q  X6 c' E: k( T3 H; I6 e马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    % v3 D; @& @5 t3 S2 A
    7 W8 f" r9 W1 u* q9 T结论:马鹿是个好孩子~

      J  p/ c- M0 b
    $ B* ~/ G7 i( D% d8 p可不,以为就是个名字
    6 X9 j" G% `$ I) h5 f
    6 Q- l, S: q/ i6 ]3 y7 g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
    1 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
    1 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。
    9 S/ `" q. v& M& {, U. h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 01:22
    . ]* \" o, a1 L9 X# O可不,以为就是个名字$ p' F9 s$ V! ?+ ?' v# C
    7 n4 `- `& _: r/ P6 r
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    ! n8 }% D5 J2 \9 d# I
    这里的逻辑圈是这样的
    4 V: z0 S2 o3 |: F8 G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~) _3 K: q( ?) l' ]# w4 M; o6 B

    ! g; S8 g7 ^# j% D: ?5 B. I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
    % \9 J# S: Y& A7 z8 u2 I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 l; k% O: a+ F( H
    这让我想起了绍 ...

    $ ^- U( {8 r! y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 01:203 h. q- q! J4 `1 H. _$ m- u- k; 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 ...
    + W1 ^' Y  w6 h, y+ w0 ~# q- X# z
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    0 |7 O" d3 H/ ?/ E
    $ _+ q* ^/ u" G, i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
    2 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
    ' Y' n7 z, w  d$ J5 t8 t+ o( J6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    * C6 v5 ~" L6 T3 }+ L" R- w! R4 w2 Q
    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 b* v4 n1 S* Q# ?
    , ~1 A  {6 C1 g: @0 d2 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
  • 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
    慵懒
    1 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
    ( h; R( G& I, L, Y' C8 k7 _) m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

    * }- v. I1 O. E" Q! I" _30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
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    2 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
    " S$ C+ w, {0 T5 n5 q6 C/ I/ ]30还多,你们做饭用gas?
    ( D) K" L/ u" Y) N
    做饭是gas, dryer是gas
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    慵懒
    1 小时前
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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" d9 u  A- X/ O! E
    做饭是gas, dryer是gas
    3 G/ B3 ^+ ~# S' ]9 H
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    慵懒
    1 小时前
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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
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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
    5 n3 ?; H/ t4 J' C
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:190 i: t2 Y( d# a, Y5 J+ Q: t% P
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    # q; P7 M4 N# o+ E
    ( U+ x' b* Y9 X财迷的本质处处都一样
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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- e! d0 H5 I% k: |- q- L
    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
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    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
    - }& r, [2 A# L* k/ n% j- e! 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
    . E0 ?2 Y( W. H, A' v% a; E9 X
    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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    [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% a. `0 L5 b: ?% ^3 _
    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 Y" L6 o) @$ c: p7 F, X4 S
    ' @/ E1 ?- |6 L$ a2 T! u* J我刚才去随手查了一下:
    1 M# Q) p4 P# s# v% T4 m2 r【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 ?4 Z8 q, C$ W8 w3 P
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    / l. @% h0 m) O* o8 ^
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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, t1 ?. r3 P8 N6 i3 Q( J- z* p
    我刚才去随手查了一下:
    2 [/ g6 }9 \  u) ?' o! G( @$ 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
    4 Z6 |: M0 B$ D& }6 Z- x你每月30,全国 ...

    # o8 c( @  C4 k3 ]8 {  d我用的多是gas

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