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[科普知识] 从杜康冰棍说起

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沉宝

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楼主
 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( T/ X% F$ a
7 d2 ~8 ~: g' `/ M: a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。) f) B+ V, Y# y2 g: D7 D: b8 Y

- J* a9 E0 v* q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：& [" @' t6 L7 X7 K3 A) K
ΔTf = Kf · b · i
: ?2 J, b! l/ M2 o: i    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℃3 I9 f% R  E4 M/ @" m% 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.
% `% l% f) |2 I3 C# d+ f    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量  V4 E5 u+ M! A- H1 a$ y. f
    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 = 10 f9 Z+ ^( m4 _" d4 ~1 ^" m+ N

3 c  ~7 {6 W' K$ n. k- M  D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: z2 S* K* W4 d  e* ^+ M
7 U0 `! K. M" Q+ k) y( j
1 ~8 v. ^, w6 w, N/ J0 M  g; 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。
* g7 t0 u4 K9 `# R. c2 q; e. y5 e# t; @+ ^& T  Z+ X  g. d
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。* K1 i0 G3 |& p' a& s5 `

3 K6 a4 w, Y2 J; ]: d! h制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。
9 _" n7 b0 c6 I. v. q% h
* b, f; k: {8 j+ f. x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。
" T  q* Y& \- @2 [# R8 G  @1 w% A5 |5 n7 ], S6 M, q2 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！1 ]0 v, ^+ b) B$ ]- @) q. Z8 m
0 K+ W3 V0 @! d

, m7 W. N$ u# a# e; \
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    7 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 . R+ u/ R1 R, ~1 J& A8 q; E
    % z  `  k  M" d# t5 G5 y
    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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    鳕鱼邪恶
  • TA的每日心情
    开心
    2024-9-2 01:41

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    [LV.8]合体
    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？6 R, Y; z. A) @6 l5 G5 J
    7 D) {: z1 @/ z
    结论：马鹿是个好孩子～

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    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:36
    jellobean
    哈  发表于 2018-7-3 01:29
    马鹿
    xiexie, 加分!  发表于 2018-7-3 01:24

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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    7 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
    + U% f& o) Q6 l5 ?* e! f% z, c
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    / `2 K& ^9 {; A8 E% R$ R马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？
    8 G7 n6 b8 `. x1 S3 W1 V7 g1 z0 y
    / k% T' Q2 T/ k  l6 L  i结论：马鹿是个好孩子～

    & s& o' m' i* }, V8 ~7 z/ {* k" x) ~5 [
    可不，以为就是个名字
    9 E/ n; U% m3 n/ `: G9 t, u: G8 o) P+ e4 C9 Q# z0 a
    另外, 我就是鹿过赚爱元

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    燕庐敕 + 10

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    jellobean
  • TA的每日心情
    开心
    2 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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    燕庐敕
    社长说的  发表于 2018-7-3 14:08
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    jellobean
  • TA的每日心情
    开心
    2 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。8 ~5 X& g$ K9 n* B- u
    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
    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    鳕鱼邪恶
  • TA的每日心情
    开心
    2024-9-2 01:41

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    [LV.8]合体
    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+ ?( p. r" F+ e( v3 t
    可不，以为就是个名字. o  r) e! |* x3 s! s% r! n& w

    : Z* E: n! c; G2 r! i另外, 我就是鹿过赚爱元
    ! z3 j, M+ b! r" O' O% E% Y
    这里的逻辑圈是这样的7 Z8 q+ o  }, n- _9 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～
    ; T! m6 K+ k/ H
    6 Y, Q! l% f, E* u6 V# F2 _3 k哎哟，暴露年龄了～
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    沉宝

    该用户从未签到
    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
    ( P; @( y1 x2 i7 i& 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。
    + `! V$ f& g) j& |  k8 i: p这让我想起了绍 ...
    $ O6 ~, t1 V5 Z5 f7 T; P2 Y) P* J
    黄酒度数低。另外，商人奸诈，不像俺这么实诚

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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    jellobean
    蔫坏蔫坏滴  发表于 2018-7-3 03:47
    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    沉宝

    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
    , M1 J$ i' ]; }4 J$ ?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 ...

    8 n( ?( p3 g5 F2 R6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    ' S& ^0 k5 ~, ?  d& _: e( E" t
    + |, \$ @" y. B7 T0 [0 Z. _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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    马鹿
  • TA的每日心情
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    7 小时前

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    [LV.Master]无

    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; s" ?+ N- b0 y0 V, p. D% F$ R
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    & u9 |' K! `- v, J* V8 L* J  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 ...

    * X% i5 Y# U$ O% n! H) ^" [3 e& J: U3 s# A. K
    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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    lorry
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    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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    jellobean
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    2 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 02:195 h1 `. g( y9 S! c# 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
    ( K* X+ u2 n8 D8 R
    30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
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    7 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
    1 ^) z% ~( N+ L) \* A. _30还多，你们做饭用gas？
    . |+ X+ `2 \6 j) d
    做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
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    开心
    2 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! [$ @& j7 O* b! `' W1 W; K
    做饭是gas, dryer是gas
    9 \& h* I% w' J$ `( k, Y  A
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
  • TA的每日心情
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    2 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？
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    7 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
    3 x- j. G5 Z. P! }2 I
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19$ M) F3 D6 }- L, r( s2 @
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见

    + R1 L8 t5 c- d7 k: K- W6 y0 F$ x2 Q  `) d8 L; {
    财迷的本质处处都一样
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    老财迷
  • 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
    8 F, U5 @9 A$ @1 B) R, k2 W$ y你给的那个杜康酒的链接，纯属瞎扯

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    伙呆了: 5.0
    云淡风轻
    伙呆了: 5
      发表于 2018-7-25 11:20
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    老财迷
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14

    • 签到天数: 351 天

    [LV.8]合体
    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) Y) M9 \8 [: T) 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
    $ L& E. Y. |$ A" c
    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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    老财迷
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14

    • 签到天数: 351 天

    [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 02:198 u; J+ v1 m# [/ z. U& n! q+ d9 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
    2 H  m' @7 `$ I
    # B0 L, h7 T+ P+ N
    我刚才去随手查了一下：3 {6 b! S$ h  J9 [: ~$ @
    【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
      |& T2 F# j# [( F, |$ I8 a你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷
    9 ]( F; f4 f/ `  ]
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    7 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 20:431 f' z4 S, }, ?* S
    我刚才去随手查了一下：
    # Y1 ?$ K. ]1 f4 N# Z# 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
    . Y- D8 ]' h: q& v: J, K# v你每月30，全国 ...
    ! u! @8 {0 [8 K  |
    我用的多是gas
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