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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 . J5 z5 o: S5 u6 m( \/ M1 c

5 t9 G7 T+ N- K3 b" \7 s- A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。+ S* z, G5 i4 t% p* E3 ]9 b
6 _2 ]/ ]4 I9 O; P& C* P# S3 C
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:
, c' Q$ e+ G, \, u( A. y9 XΔTf = Kf · b · i8 D4 e+ ^5 O7 w  p, \$ m+ ]% E7 q  t
    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℃
; f7 E. T- [2 q4 B    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.  @3 ~7 J8 D, h- \# n) A2 D8 l
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
) ?! j: ^+ s2 R9 u7 P" Q8 a    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
5 N2 y. g& u( ^; _+ {% z4 @5 C2 Q4 p9 j& 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3 _7 f& ?$ @8 l3 [1 C# U# h; J

' ^, a3 @, w/ N% F+ p$ v( m' a) H" z8 w/ Z
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。; X. D& `# L" l9 l) f7 I

' e) y0 L! t+ ~8 t0 ]7 l) 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。- y. z( E) v7 d

" q. H8 X; h& j: F! g/ ?7 q8 S- R制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。) h( U3 H/ }; h$ F) |& W. _" w

" G/ Z' U5 c  w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。: O  V9 h: \; |9 t6 B0 D7 L

# L; A7 l1 ]$ |% S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!( ~7 _$ \7 \  L, |: M/ s
2 z) o& Y+ F( V4 {9 b! E! m
0 s" q8 k5 h- U& T

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  • TA的每日心情
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    9 小时前
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    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 " u% D0 S: d8 g
    8 {/ f% ?) U% }
    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?; v9 x1 F, `, L- S

    ; O& s% T9 c% N5 b/ r$ P结论:马鹿是个好孩子~

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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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    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
    9 B# C  `) D2 |5 D! w- |; H
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    4 u# F. [1 l) H' ]9 c7 |马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?% Z" B- n$ H) ]- Y7 A9 q" b

    0 y  m/ k/ ~7 |: T* S  ?  j3 m结论:马鹿是个好孩子~
    ) S* {, ^0 ^$ q8 G7 P
    * ]) J( G0 I3 ^2 u$ d0 }9 b
    可不,以为就是个名字
    $ \! ?6 N$ Y1 C, \
    - L- N2 U0 c0 h7 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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  • TA的每日心情
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    8 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。. R  ?( Y( q% ^* d
    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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      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
    7 g1 N) e$ e8 r' M& A可不,以为就是个名字) x% ]1 s5 w- `
    4 z5 u$ t: p9 C4 B$ {6 E
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    % h& y9 t+ C6 B: r0 g0 {. _2 f
    这里的逻辑圈是这样的& d( Y! e" u& c/ i9 U1 H0 i7 C
    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~* ]/ ~, B  z! a+ a9 K, L8 T
    2 C' H+ w  H) 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 q) }; {% |) h% f
    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。6 f. N  E5 o: O
    这让我想起了绍 ...

    & h6 N) R* A$ v" X$ p) ~% v% G黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

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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

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    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
    $ Z) \8 ]& g8 G! a' ?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 O# V% X2 J/ j0 U! J: a: q
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。: S1 E) a: O' t) `  A- B

    * d: U  m$ b% f5 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,比如说挖矿
  • TA的每日心情
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    9 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 13:064 X6 z# @: `3 l; o
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。+ i. W- h& Q1 j( U! Z4 F3 H
    / ^) x& p3 k- Q2 W7 N1 q, 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 ...
    $ U8 Q3 J" R! ?
    3 }5 I* i$ n! z5 [: {) 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
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    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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    8 小时前
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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
    $ X& D# D) Q1 o4 ^3 t3 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
    2 \& H: N$ g5 z! [; @& G$ ^- T
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
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    9 小时前
  • 签到天数: 3850 天

    [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
    + z4 j. V8 A5 ~- r6 I) l30还多,你们做饭用gas?
    ' _# }& D2 R, I* x
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
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    8 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( F: t; i5 C6 }# o! I$ x
    做饭是gas, dryer是gas

    4 F" s& y9 \" H/ s) {8 g/ Vdryer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
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    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 . l5 G7 g. q; r
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    : I0 y* Q# w( z1 _  a/ ?& A8 _dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    ) l3 l. M1 H+ F4 N# W
    0 G  U: l) Q+ V! \
    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
    ) f- t, x' n2 O( s" m% l4 t7 G; k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
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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: T  K; f( g9 {, R& U
    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
    & x( w2 \9 B, {5 c. t$ E
    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 02:192 F8 j9 b" l4 ?( s* n2 ~) n3 ^
    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

    8 @0 u2 J) ]3 X9 o* r7 D0 w4 q: W0 }  L, F
    我刚才去随手查了一下:$ }. h+ b2 t3 F
    【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
    7 g6 @& T% ?( b6 p你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷) P6 W& ~& R5 ]7 _, i
  • TA的每日心情
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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
    2 H* I! `5 Q# k! X0 w我刚才去随手查了一下:
    1 d' p" c, f; w6 y* u3 Q【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* Q: g  J+ L8 p0 _你每月30,全国 ...
    0 }" [5 e- A# u& ?' ^
    我用的多是gas

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