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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
# O% z$ n% ]/ E, I: {! T
2 a4 Y8 V0 {# v" T( q% B) [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。
8 A5 e) N$ x% s$ Z8 W# }) |# X5 x% F4 G, c; D+ @
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:3 }: H9 g4 w  V  P6 [
ΔTf = Kf · b · i
( f: i3 R( v. m8 n    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 M8 w  [0 a6 i1 }8 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.
/ R$ b- ~+ i  _+ O    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量' \) R5 x* o$ C& G2 H# s! T
    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
4 W1 l/ B0 `7 f$ E: `- m
) M5 D# v. Z; V, K) o  V+ B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( @7 y( {- i+ R& p% z; J% ^9 ~
: ]/ [: W% w# g% ?, i# v' k

- E% E( j1 {0 p. v0 d* q% Z. l% J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。" H' J. e0 z( E4 G1 d

% u# k0 L  z, v% Z5 j* w1 g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。" G3 g5 z  b! r4 W) h
* ?# [9 d- E: `% [& A8 o# I) U, V
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。, x/ S2 p  u; h" a

8 A% o+ y; Q1 }' G! K3 _" c# G- g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。) [) s% G( C; ~5 K

4 ~) i9 B2 e" T5 X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!
6 G9 G5 D. D# y% |
( \+ Z2 {! q0 {4 F5 G, I, ^; p+ [* u  E3 |4 A' f" n- S* U

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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 2 o, Q& Y  x+ x: k
    ) a6 H& _  n2 Z1 W$ J6 f
    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?8 M1 ?5 f  {2 y3 f% a7 c  _7 S+ f
    * |2 C0 l) T5 U4 w2 H
    结论:马鹿是个好孩子~

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    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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    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
    ) S+ o# J7 c- S4 ?
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20) u7 `* t/ C! ^7 @( d* V1 E
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    ) @1 y0 R; `$ D$ d4 s0 s( V8 k! O: y4 N
    结论:马鹿是个好孩子~

    1 y- ^( @; b- Z. x; m+ P! V! c1 S
    & L" ]- i7 ~' @) V7 H( Y可不,以为就是个名字
    6 H( ~: k9 R) R: S9 `8 i- S! S! T8 p5 Y- 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
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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
  • TA的每日心情
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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。# ^6 j1 m8 ?1 s- O0 \. I' p/ b8 _
    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

    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
    ( l6 @/ S- ?6 I- a% Q' F6 ~* J7 s( `可不,以为就是个名字
    6 |( Z; k# v4 n
      z8 \' }" \; c3 x6 W另外, 我就是鹿过赚爱元

    5 y* X0 ^: p" R2 y  G这里的逻辑圈是这样的% B7 N# o7 C4 V& X: 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~
      W7 o' f) P! u$ A7 s
    4 h7 T5 k! c" O( B6 z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
    2 ]7 }4 U3 k; ^8 a" I( k/ b! E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。
    ) K& r* }4 c1 x, e6 b这让我想起了绍 ...
    & |9 @! B8 ]; i" W- }9 h( N
    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

    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 01:20
    / O, Z) H5 e' Y8 T* V# x% _; n; 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 ...
    1 U1 m1 K# ^# q- ^$ N
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    : z% F7 k+ q9 W7 w
    # B, J/ S( o0 _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
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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 T3 f# N/ z& r, U& |
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。" \  W$ B: }3 w
    & w  u$ B5 T$ a& y  v
    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 ...
    . G! K2 A. S! O# N7 e% R8 _
    ! c) Y: Y  P, d! Q' w4 n
    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
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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
    ; N5 \. O9 L3 A* ~4 }8 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
    * ?$ z* f& r  Z4 Q  l) @9 u
    30还多,你们做饭用gas?
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    13#
    发表于 2018-7-3 08:15:56 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:06
    - e4 K. B: w  c- l1 D: R3 }30还多,你们做饭用gas?

    + T+ L/ K0 R5 K( ~: b$ T做饭是gas, dryer是gas
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    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 u5 I) t( U  O
    做饭是gas, dryer是gas
    ) ]3 j3 Z  v/ d! w1 }% W) O& I- e
    dryer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?
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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- `5 W0 t) y4 O. x/ X
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19- F2 {- J) f: Q
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    5 C* f6 A/ i0 ]* R8 _
    " t) ^+ G2 M; G4 S$ A- B, T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  q9 h- x, L7 W  Q3 C0 q
    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 02:19
    + X6 ^. }4 `: `7 g" b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
    . S9 N' ~+ r- m% x4 B7 x7 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?
  • TA的每日心情
    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
    $ ?! {( k. y( C7 |+ F' f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 o* i% _+ e) w+ L" H- C
    ! F6 d. ?/ g; Y0 X我刚才去随手查了一下:
    * Q. F4 t; S, L  n8 w& N* ^! }【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" x- D* w8 Y0 Z5 F. k2 C
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    ) r3 z8 q& _! Q- }8 H* ~
  • TA的每日心情
    开心
    2026-9-24 00:02
  • 签到天数: 3915 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
    / b- c4 d, b' X0 z我刚才去随手查了一下:8 T7 ?. x$ g# P& s  t$ F& x% x
    【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 I& t+ a! g  g
    你每月30,全国 ...

    , m7 E7 |" `4 B* `2 [8 c) U我用的多是gas

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