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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 " M. D9 N0 c! P1 }4 }2 w
- R9 b6 H* X5 L6 ~* c2 m: V3 h: |
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。
. @0 S# M( {- u7 t$ U/ K! [2 u: 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:
1 p- Q9 P; J; `) y7 y! k1 ~ΔTf = Kf · b · i
- W. G/ X  v- T& q/ a9 w2 \    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 [- N7 r/ X7 V7 U  \# X
    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.' b7 ~/ \9 G- G  C
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量5 D6 {4 ^8 N! B, g/ ]! `' B, V
    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 Y$ o; o% S/ Z; S4 Q( G5 e$ u$ o1 l. ^  j1 s$ {6 Y  G3 V
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( m' B% X3 F1 ~' A( K9 w; }- I

0 T, V& @2 r- C" a2 c0 Y# d+ D% t/ K4 j6 w
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。
. ]. _/ a, o0 a+ {/ F4 u) R3 B& n" }' p! 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。/ j4 U2 M2 E- f. {$ ^1 q

; d# q2 C/ g  T0 A制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
3 I+ f! o3 v, H2 D3 x& V  C
6 M3 g/ L6 e5 r* ^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。' I2 {. q) V5 g
5 ~% I& }, Z9 I5 C
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!
* X" E# \4 a- f
2 e# N% d) y8 m5 Z" J% s; D6 p; Y* q! g4 Y8 C

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  • TA的每日心情
    开心
    14 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
    , w! p* ~5 \' P' D
    9 p  b' }& v, A0 ]; q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
  • TA的每日心情
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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?/ H2 H3 Y0 F$ x0 V2 A  M+ H, i% g
    6 O& J. I1 h' \  {$ ^
    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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    14 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 1 Q" k* V9 X$ m. g4 i
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    4 b- q- y8 ?6 o9 {+ K+ B马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    & x; y* i8 s9 r* H# r2 W" g- _* S& i7 u% Q' H1 b7 A
    结论:马鹿是个好孩子~

    6 @/ Q+ d, g* ~* c& R$ @
    2 V, L! X% F) s: z1 D可不,以为就是个名字" Z3 B0 R" P0 U* c7 x

    8 a' H5 W6 S8 w+ M  [/ T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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    11 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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    11 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。! L3 \" S7 t3 v9 f2 l- C! E! P  B
    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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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
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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
    , D0 r5 t; g3 r6 x0 g可不,以为就是个名字
    + j+ f9 U# o, p4 V! d: N5 `. U7 _7 f2 Q! w. F) f8 r
    另外, 我就是鹿过赚爱元

      T4 V1 N5 J, y9 j# K7 e这里的逻辑圈是这样的" {" |5 j8 A* F" n
    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~
    1 |+ |4 l/ [  p: H( h! R$ i' p3 |; J& F: k  k) F2 e
    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) {4 I7 u. Q$ e' ^' S2 j
    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。" F" U- H( e6 z
    这让我想起了绍 ...

    ( {  j' u2 g/ ?9 t黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    点评

    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

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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+ X7 R8 \6 f( G- J8 B  B( z9 J" 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 ...
    1 U' l4 T0 R& V/ I% n
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。) N1 W3 F+ n: X2 q
      X% ]" u( ]) r  w
    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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    14 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
    7 s3 O5 W6 _4 ]! n! u- k6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    ! w; R1 c0 q$ }5 E; }6 y# E/ k7 \
    8 m9 D. g0 q( X5 R5 L: @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 v6 R$ h% F+ J: C0 B8 t

    * K7 Q3 x8 {1 ~5 l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
    11 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( g- E0 \/ d; K- k) 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

    0 q) H3 q9 V8 d- n# ]30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    14 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, Y" t0 p) z" ~  [
    30还多,你们做饭用gas?
    - m/ }6 ?9 \7 l: K, t: w- @" `
    做饭是gas, dryer是gas
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    11 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
    ) C% h! e3 [7 G# V- O0 s0 K0 E做饭是gas, dryer是gas
    ) q7 C1 B3 s5 ?! {1 N' Z
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    慵懒
    11 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
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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 7 R3 H' |) \- D  t, a" u
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19) i' K/ c% [( _$ u
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    4 ^. L2 v( p; o8 w4 ?- J# ^: N
    4 T3 V( U0 T6 G. _9 T( G0 {9 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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    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
    3 ^, w2 Z& |" J6 h+ d5 j. M" ~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
    # ?! z# r8 Z. B5 w" K9 e* ]6 ]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 z$ V  l5 f3 K& I, ^  L, `) e7 H0 b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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    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# d! ]" g4 \2 \2 H4 Y1 L& 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

    6 T5 |6 d- I6 w4 G
    % }  j! d. W# a* L我刚才去随手查了一下:
    " H0 f% H' |) ~5 e7 c【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
    & @. F6 q, L& L% M0 P你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
      e7 ^: Q  T! y" l/ C' M0 P1 q9 X! ^6 D
  • TA的每日心情
    开心
    14 小时前
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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 20:433 b' |, x0 O  l: I2 {
    我刚才去随手查了一下:
    % E: @& R8 @0 u) C5 T+ Q% U【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2 x- w& Y' a6 v: U% i$ p
    你每月30,全国 ...
    - T5 [1 _+ Z9 p' b4 U
    我用的多是gas

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