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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 % e% l/ T& T4 V2 J. D

' {) h3 [' W3 y  b6 U0 N) d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。
+ M, X$ j* J0 @
4 b, J0 K  ]; K$ u8 n& P# P1 w9 e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:& I* u9 S: E' l$ _8 r- H
ΔTf = Kf · b · i
7 T) j8 X9 [8 P$ x    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℃
0 C: l4 f+ V5 q2 R5 {3 E1 m! i    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.% x9 i' |2 j, ]3 F: q2 `& D8 W
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
* ^% j8 Z1 J; Q) h1 H3 k    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% ?) Z1 l3 H$ [6 r( ^

% J7 z1 F; {1 ~) q# j  `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+ t6 H% k6 p/ |: D
5 @: T* o: H: I
  x6 S+ g! x" G* [( 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。
5 ^0 ^+ D; x; L3 D; \  r, ?
/ F0 D; S7 q( ?- ^* D; b/ I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。, S9 r; {: t+ G0 s0 @( ?8 |
* d/ K! `1 v! f* }3 n
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。* \* [% r# K( Q; G
" W. }+ I$ \2 g! r  j2 {" 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。
$ p7 H9 }% I/ u2 E( b) p& h  J/ ], B, Z# E9 J9 p/ Q$ 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 c9 _9 }0 O) n5 _/ P0 ^: m

: j0 k5 I  A/ S( {# f5 k2 j# r% l7 ~" R) @9 P3 F

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    19 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
    & c6 O/ p6 Z9 M* J* J3 v
    + B8 x% ^2 A$ z9 s7 p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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    2024-9-2 01:41
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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?) x/ q) `, b# y3 x# l5 X
    % B2 _6 k3 l" j2 ~
    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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    19 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
    $ f: t! Z7 Q6 y, `
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    " k# l8 u+ Q* t& U8 S- h9 }马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?  M$ ^) S. Z8 ~& d- ^8 I

    5 ^9 ?: }4 W* g# x! M9 y结论:马鹿是个好孩子~
    . G0 P9 q$ z8 S1 c0 H* K
    # [, {( q) S- o+ c0 k2 e5 K/ @
    可不,以为就是个名字& p6 K9 g4 G  L) p5 [" |( R' f

    $ X3 |8 l7 O7 P* m) V0 ~* v另外, 我就是鹿过赚爱元

    评分

    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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    19 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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    19 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。: m. T* h3 u$ p4 Q/ F1 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% `" Z) ^' G( v
    可不,以为就是个名字( S" N2 Y- T. C- p2 t# @' D+ a8 @
    # h# _6 {9 s. v! j" |* ~5 `
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    0 m" A% `9 R- \( n  B6 P这里的逻辑圈是这样的
    ( f& G8 u3 |' o. p- M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~. Z4 M  ]# c, F0 O  `! R. o

    ; d" M& j! Z1 d8 ], p+ Q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" H# X, M, _- f. h
    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。
    1 f8 Q5 U$ P) ^1 Y0 A" E" O/ E这让我想起了绍 ...
    ; R6 d5 h" C# l5 n
    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 01:20/ z# {( A, G* l; R
    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 ...
    ( @; \0 o4 ~* o8 ?8 j0 \
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。0 Q3 ~  \5 D4 ?3 G2 `

    ) g! L7 c& q2 o. E% |: I; S- R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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    19 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
    , c$ H! h$ ]+ ]) V  f. U1 \6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    ! d- I) ~+ k8 \- V/ t( n( n1 y( q1 o
    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 ...

    ! r% R. @+ [$ _+ X
    9 P( C, J! \# W" J0 \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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    19 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
    % f+ j# [5 ^; i* E; r$ b4 s% |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

    ) H) k, G8 A) Z30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
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    19 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
    6 _; I) Y1 h" ]0 ?2 @30还多,你们做饭用gas?

    4 e5 t; d3 l% \6 W. I8 J做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
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    19 小时前
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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
    " A. p7 m& Q+ u- T做饭是gas, dryer是gas
      f8 P9 n) M% `) b+ C, B# c
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
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    19 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
    19 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" Z! a: M/ v/ N
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    - U. p% K- Z% M. Mdryer用gas好用吗?我们这里很少见

    : w3 B; ^. N  ?2 V: Y
    0 p/ ~- e; _, ~2 S/ J) O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' K, Y  q1 D  b5 R. z! C, e
    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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    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 02:191 s6 o* C6 U6 S, |! C  ^7 O
    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
    $ |1 D# i! v9 i  N( ?! _8 d
    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 02:192 b$ X  D$ L& F. A
    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
    ) E5 X# x8 H! |% Y- g$ E. f8 x4 J

    " m/ D% Z! y2 N: ?我刚才去随手查了一下:
    % M$ E3 f4 Y9 X6 }# M6 ~【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4 l" G6 t; T4 B+ l) h4 r8 |3 w
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷" C1 V3 j2 b/ q
  • TA的每日心情
    开心
    19 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 20:432 N  c& ^8 U7 k' V7 o/ H
    我刚才去随手查了一下:
    4 h) L0 I, U& V3 A【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) S8 L7 A& K. Q0 I  t' }8 J3 {
    你每月30,全国 ...
    , v/ v) N* S! x! Q
    我用的多是gas

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