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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
6 Y7 Q- \' v' c  \0 h
( Y8 N" V. b1 F' r* g. k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 I6 K6 m8 f+ c, A/ m& k; w

0 G, d- q5 k# j7 l" i7 l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:, [% @* G: q" u$ `; U0 B
ΔTf = Kf · b · i6 j: {$ {  ~' ?) u! ]
    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℃
- k7 ]9 J4 g9 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.
+ ?. ^- N: j+ t/ H2 E/ P! ^; o    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
! T$ K1 n, {: J! N    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* X9 G1 Z9 i7 j9 C+ M5 M$ @, `3 ~) M

% ~4 D6 j, p1 @+ T" Q8 N# W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
6 S, r" G2 D& s8 J$ a% ~
) M5 o: a* j# B: u0 V- F! Z: Y8 u) W6 |8 }0 M6 N
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。
5 c( b; {! y' z& Z2 C. Y
' W3 D) n- q/ x6 t+ E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。, B# }) G& P& d: W0 V& e2 T
; C; P. ]* C! Z& [! }0 E* v# P7 U
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。: u7 f  w" N3 b: d/ E, s! E
- _' A% n0 A) D2 T: T9 k: i# \
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。
6 B! _$ F% x3 v5 h0 ^8 ^" j2 ]$ q
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!  _1 V2 V+ x* ?( q* ?

) A1 b* t. @# s7 K( f5 `( {
5 a! S1 r. W" U% `5 @

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  • TA的每日心情
    开心
    6 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! ^& y& c1 N# Z: s* Z
    + C5 V% c$ L) \3 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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    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?
    . }) ~; ?( [- E4 b! ]0 s; y1 M+ f! ]) B6 v3 S" z
    结论:马鹿是个好孩子~

    点评

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    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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    6 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
    ' x0 K* L& n0 i/ k# L8 F1 j/ \" u
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20$ ?: \  T4 d8 r# b
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    # p( P% y. n, V5 \( x8 C3 h
    ) ?0 b: X  ~1 E) o; ~结论:马鹿是个好孩子~
    * b, w, I3 c, S, N& _8 M6 e

    # q# {# J, O4 {$ ?2 ]" G& X$ H可不,以为就是个名字
    2 p4 ]" i& C4 X( j: S& O( ~
    5 R& Y5 d9 i9 j( ], ~0 Q2 M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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    4 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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    4 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。
    ( v8 ]1 c6 T! U- A6 y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/ X. R2 z5 S. |6 ^; \( M
    可不,以为就是个名字
    3 t9 I: \0 a7 k* T! `% ]& }& c8 R! n& N
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    ; f( D5 X' ]1 ]6 V5 {/ @: g这里的逻辑圈是这样的- h+ B+ N* t6 C7 E. q* d
    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~) l3 K2 \4 R& D  X1 ^7 s& j! n

    5 U) A- d1 U% b# \$ l* J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 01:388 e% M9 _4 @- p" b8 B# u0 o
    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。4 C9 ~8 b3 f% o8 e9 i7 x
    这让我想起了绍 ...

    : B% c( p/ C8 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

    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 01:202 u  |! Q1 @  K+ x$ d
    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 ...
    + l6 l5 o& C$ d4 F/ ^' [- R
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    2 j$ E! w2 i0 n; L# u2 ^
    6 ?2 V, [6 N2 h  S4 e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
    6 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
    ' ^1 U+ I& B( v! T" h$ M+ e0 E0 a6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。% Q7 q3 n8 U0 L1 {0 r" @

    ) U# Y% u3 e9 r8 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 ...

    2 Q  Y6 Y) C  q. V; X4 I& ?& ?
    ) T: G) d1 f7 Y' N9 v+ C, 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
  • 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
    开心
    4 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
    ) u4 X5 v. r- O* b3 p$ o+ i& J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
    3 k- w9 o+ R" h% L& K: T( [
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    6 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
    + [) q* F9 u- k' d6 s30还多,你们做饭用gas?

    ; ]: N2 v) R; L( K! o) n! ?做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
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    4 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. b5 c8 M7 Z. ]$ l
    做饭是gas, dryer是gas
    & ?& t, e0 |. f6 |1 J
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
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    4 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
    6 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 % Q$ m/ h, ^7 j! e  J5 w
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:195 H. w7 A# j* J+ p% }. y% a
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    3 X- J" w+ T3 e1 w: [0 l& P5 v  n
    / Y6 ]+ t8 T5 ^7 R财迷的本质处处都一样
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
  • 签到天数: 351 天

    [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
    * g8 L) X) q6 h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
  • TA的每日心情
    慵懒
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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 02:192 H' _! M$ w8 m: J* E. X* b" X
    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/ H; Q0 n% |5 W7 a3 l/ d9 Z
    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 F$ l& K+ |; k0 {4 r0 {
    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
    , t1 W; _$ x  a& r4 w

    / f' @  @- W2 y; p我刚才去随手查了一下:
    ' Y5 P% ~& Q! V+ P5 L& x2 M# M【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) v+ p  M; R  P6 Y0 D
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷: D. ^' f. |9 z" O( S- M% |2 Q1 ~7 z
  • TA的每日心情
    开心
    6 小时前
  • 签到天数: 3788 天

    [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
    2 s, S6 k2 n& n7 S; p% V8 }- y# i我刚才去随手查了一下:
    6 b& u& C8 [" N5 I1 ?' G/ b3 \, T【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
    ' k) N6 O6 Q4 l6 N- n! g- J: N你每月30,全国 ...

    . w0 F. [, a6 E' y  D0 L9 b1 L我用的多是gas

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