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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 # b& Q+ F; l$ i
2 w- O' X. i- N, c( 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。
. s( L2 R6 H' ?" O" [8 ]; F. L
. m" K8 D& _  g  y  h$ C' ~7 m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 ~: \6 j1 m6 ]5 Z/ v! X& T
ΔTf = Kf · b · i; R2 f6 U7 ?- `  V
    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℃# T& o5 p; x4 z1 f8 X, Q
    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.
' k/ ]" W! u. q! N  X* c    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
! m0 O$ P# w' b7 C    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
. l) d* y! Y! h: p" Q7 J: e3 `) c( Q' s  y' G3 K" b! i
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1 |) ?. ]4 e7 h7 d# _

* w; e  D4 n2 Z' K
( c& z: @$ \: X( l" l, J" k6 q0 Y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。9 o# d9 R) Z" ^# @$ z7 D0 D
, }8 S  z/ ?2 y
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。! ^' o# v1 G2 U; l2 p& i3 G* O' e" D& Y
  ]- t, n5 F2 C9 J! h
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。* U' m8 P& v; p/ m- }5 T
2 x! m7 v0 P4 Q
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. ]( Y) o* ]" R1 L: H

5 [; R. @! S1 _" z/ \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!
5 p9 |4 _* I) H% F0 U( Z& o
' N! I. x8 V5 W( F# M
! m( {, [3 e# F8 L: S. K

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  • TA的每日心情
    开心
    13 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 % }: A: u- T) S4 A9 j
    0 S) y1 X( x2 V$ X0 x3 X- v
    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?9 ]) v4 D8 F3 B& Y! M9 b& T
    " h& v5 l( k8 w  E: {+ U
    结论:马鹿是个好孩子~

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    油墨: 5 油菜: 5
      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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    13 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
    5 \0 k0 c8 r  V% T
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:209 b! h6 Y# J0 H5 p) q" I; W2 T, ?
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    . h2 F% @% B# H) T
    9 Q# a; n' a8 H4 g结论:马鹿是个好孩子~
    , a; e0 q/ y* F* Y- B& q
    ' C1 K5 j, k% _+ E, t1 y: ?" g
    可不,以为就是个名字
    ; W- c2 U% J7 \" D. I5 A
    ; d6 ], J" k% B0 i" o" i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
    慵懒
    10 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
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    10 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。
    + a/ i/ l. P5 C9 M7 C3 e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
    4 z% s3 ^, d4 l# t. V可不,以为就是个名字7 t9 @, |5 m3 v' ^

    * u: J* o; b! G' [另外, 我就是鹿过赚爱元
    - P5 s: s! A" v& e
    这里的逻辑圈是这样的
    1 A) i9 P! E+ h; @/ r  ^8 `7 f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~
    - T7 [: T# i. f, I/ g% O) K* r4 C' S
    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 01:38
    , _; d2 ~8 e$ s, ~4 ?: s0 M9 m: Q- P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。# Y+ F$ F, P9 X& h. a8 d% x
    这让我想起了绍 ...
    , o' t( `3 L6 t0 J+ C
    黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    点评

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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

    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 x8 C! B; c8 C& ~$ W; q" 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 ...
    # L# D) b6 H8 ~% H" T" m9 H. r
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。, U+ Q  T) a) A8 H: ^$ P

    3 u4 ^/ N. ?$ N$ K) f, e: [& o( 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
    13 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 13:06
      w) ]* K( w' m7 g+ W1 k) \6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    % q: H' m: J4 m% N7 T* C# H1 D5 F& `; \: v. M8 X: A
    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 ...

    8 e2 _4 L) N7 z6 R( }' R& G& m+ P0 u4 H2 V% 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
  • 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
    10 小时前
  • 签到天数: 3487 天

    [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
      d3 Z1 O: Q; g7 ~* 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
    7 p3 ?4 @5 L; s- c$ F$ B
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    13 小时前
  • 签到天数: 3808 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
    - o2 A/ S% j3 n6 J9 M# V6 J# o30还多,你们做饭用gas?

    1 U  F$ [& B  F. w+ ~$ @做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    慵懒
    10 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" f) [7 A/ G" A% E0 @* _) g
    做饭是gas, dryer是gas
    3 l; v0 R; g, n& f  W0 P7 e+ `
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    慵懒
    10 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
    开心
    13 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
    * g! j  N* L& z# [5 N6 F2 I$ J
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:197 f1 N9 b. B6 E) u* C/ b
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    7 L, D& Z/ i) E, q, e2 T4 N! _1 H# m
    , y# r5 O6 c7 s
    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
    ! x0 }( o& Q) N" f- e9 E5 G4 f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
  • 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
    1 |4 ~3 ?0 x- G$ L# ]4 F+ Z# 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

    % `; E1 K. |: C) O4 r5 j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
    1 {' w! R* h: Y1 k2 l, 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
    ( s* A4 U, c- g& p
    , z: p9 a+ Z" d5 X
    我刚才去随手查了一下:' @$ \  G: z9 h& ]4 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
    7 f5 V4 v+ j6 |& ?9 @你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    9 i! @$ ]3 k+ m) m& l! L
  • TA的每日心情
    开心
    13 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; u( h+ Y' E$ k" X3 t; A
    我刚才去随手查了一下:$ r( U! y2 J3 ]8 }
    【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 t" |% L, j& Y: ~$ h9 b5 A1 v4 y( i
    你每月30,全国 ...
    9 H- a# P7 _6 R2 u% l
    我用的多是gas

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