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[科普知识] 从杜康冰棍说起

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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 9 S6 f4 @8 |* T% C3 d1 [

) W, H6 x; \$ {# {* @; f6 n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。
2 S9 D1 d4 V6 T5 y$ e
9 b3 X4 r& `. r& s+ q4 t1 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:, O( u; s% s; h: B2 }
ΔTf = Kf · b · i
$ Y+ O7 y. \1 s+ Y" A' H6 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℃! K. V% e9 ]/ F( T/ A
    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.# C0 D9 |8 K& F7 ]2 y; z0 \: Q
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
* _3 c. o+ b2 F8 g: E& e" A; ?. m" w    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
% o8 W( C$ r, a( v$ e; U+ c8 Q) v" T! w" 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
$ x7 I' T# F+ T; z5 b
5 k  s! {3 U. I3 l+ w- N/ E: x
2 ~: x5 ~' b" H& v% N6 i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。, q# v* }* F5 Z3 o; v6 Y: z" a8 E

% w  }) Y; `- U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。# i( C2 {' y7 h) O
, V6 E1 i. l6 T% z7 _/ w9 p
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。0 e9 x9 S; z( o# T
! h3 h1 ^& z1 q; a7 ]
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。$ G& T0 {& Q0 ^6 V7 `: V

8 ]( {* {# c. j- o: m# u* s5 N- a9 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!
2 ~- i' _2 \9 ?4 i* P2 p$ a4 h! {2 `# b( f/ s

9 E" ^( f3 ^2 e5 x9 ?7 K' w1 S

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  • 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
    9 y# p, v" F# F
    3 X$ j; o" A! v4 i! m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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    2025-5-12 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?9 x: h4 N. H  a% M! a

    - X& ?# \: w; Q: m, ~: Z# Q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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    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
    ; \+ D2 _* {% d
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    - g' Q. h5 D9 J1 E) |8 o# ]) ^9 q马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?! e5 ~9 K1 e# D& V4 N& p" _# i; l

    3 P! L4 N( B$ R5 l结论:马鹿是个好孩子~

    & ^. J* R9 y; s* A6 o" b& X
    * G6 R0 W9 _' ^可不,以为就是个名字/ ~4 o9 t* _( b/ M

    ) _$ [( F  c' A0 I9 k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
    开心
    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。
    5 @& m, k) d, `0 p; d. D8 q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

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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
    % u8 E3 f1 f- t& e+ a( x6 K+ S可不,以为就是个名字
    , H, o: E* C; M; ]& o# F2 g' d: G( R0 L
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    7 t* d/ b3 M# T$ w. d2 z! X- c
    这里的逻辑圈是这样的
    3 i* E6 \% j* z8 @' V8 g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~3 P% V6 M% q+ C1 d

    : ~2 u$ ]$ f" X3 ]# q% w$ R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
    : V% e# D% w- g2 y5 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$ _$ @! I- K) Y
    这让我想起了绍 ...

    $ F9 d1 L& V9 ?% C2 h0 m" f黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    点评

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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

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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 01:209 p0 x  j, {$ P" X' [8 U9 @
    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 ...
    ( K( y( H) T6 t( z
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。2 a& X3 d9 L( o% Y4 x
    % ^4 ]) f! e% 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
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    7 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, z+ `4 v' ~& R; [5 V2 l
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    9 |0 F$ x" B! h, M, A0 N
    3 Q% x; M7 E) S6 F' G" S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 ...

    , O- I$ j1 h3 q* Q! B+ O
    - S& h2 W. n* p/ e- 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
    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+ ^- w) s7 s5 E4 p
    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

    4 q# z( U6 M  ]. _30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    7 小时前
  • 签到天数: 3509 天

    [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- G) i. v  G2 y8 x2 C$ @
    30还多,你们做饭用gas?

    # |! }2 m. H. q做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    开心
    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
    8 [, P; r) |% r% \8 Q做饭是gas, dryer是gas
    ' }' a4 e7 b3 @
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    开心
    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
    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 - O. V( [5 H0 p0 _' p  X6 L( f- f
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    4 \; X2 i7 }* S6 t+ x5 y) zdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    ; D/ R0 }2 O6 N" U
    * E. G. `1 W* n4 U
    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6 D5 M6 S: ~& \8 I# u
    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
    2022-8-27 22:14
  • 签到天数: 351 天

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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 d0 @0 c1 ~! x* V+ P4 N5 W9 `4 O3 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

    9 ^4 E; s3 e+ y- k" h5 T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
  • 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 02:19
    + Y& Y8 q2 b9 y$ S8 K% N6 ]- G( 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
    # e4 j0 M) n8 f" }; P

    * S7 k+ D9 v8 ^! y5 G我刚才去随手查了一下:: J. n) H) e8 g9 I
    【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
    / B3 O2 u0 `: o9 \" C1 ~& k你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    ( H: b$ i1 [/ @% [- f: R
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    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 20:43: ~: n7 o  P- X* q. s. y* q
    我刚才去随手查了一下:
    ' l: Y$ A" _9 F* e【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 V/ ]! [: @2 B' {: [5 K( E
    你每月30,全国 ...
    & F" m; l# ]0 t
    我用的多是gas

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