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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 . t6 y3 T( b. b; M6 p
6 v! J3 }1 l' g0 l5 i" I: o6 e
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。" [$ K: g! v# o% i9 x) Q3 p0 L

; s1 w, h3 F4 u1 d0 h& u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:9 Q$ _+ k. `: u% N5 E3 M! h
ΔTf = Kf · b · i% e# v$ X# a1 B! 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℃5 \0 {; c9 }$ n; r& G
    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.2 i! I- {* m) W
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量$ y- |" r: i/ m1 P6 J* B% U9 R2 A
    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
2 ~9 }5 f5 }- E4 Q8 z! O! @7 E/ \+ C% q8 _" [: e4 F) p& M. y( |
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) q1 m% `" w' x1 y
4 j) f( ]* e# b- _6 d+ Y
- f; ?6 ~" I1 @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。
: b- D& d, ]( A( h2 l2 S1 z
2 }) P" `1 s. g# e7 ?  I) S- ^$ [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。/ R6 r: j" d0 S: U4 h$ h7 g( h
& T) }+ R2 y9 Z  a9 `. \- I  f" h
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
  t  c3 w  X3 X4 `
  H  n+ f. I  _' \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。. B4 z9 z6 O0 T/ F
4 z9 X# h! z% i& I& u5 Z
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!  A- ^9 O; G, `* g( e/ V- X
% |& m, j5 b. ^5 P# F: l; n

7 F9 C0 K- N; d  m% x. ?

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    12 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 # |; o; ]+ x% X/ Y3 _8 y
    * p' i4 m. M% g# o* k! k
    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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    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?
    0 ^, a+ l; h- x9 y) t
    + L) z5 C/ p. i' v* u结论:马鹿是个好孩子~

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      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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    12 小时前
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    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 : w8 ?& E8 ?# X! P( U
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20# C9 b8 ~2 B) X7 M
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    5 p0 p! W* b# d: ]  O/ \% O1 z" x: K
    ' ]8 o, h& S$ R) k结论:马鹿是个好孩子~

    - O8 ^9 i3 P1 A% ]: p4 K
    8 S; H8 ~1 I& U( Y% `+ S可不,以为就是个名字
    7 \8 O$ K* j4 M% e+ n) W) M9 G
    + n& ~6 m- ]  U: h另外, 我就是鹿过赚爱元

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  • TA的每日心情

    9 小时前
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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
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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。
    & o" P1 A( i. h" s4 O2 O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
    , {& r% [( m! E可不,以为就是个名字8 t0 P+ @) ^: o2 W

    " P4 ?; ]: r/ [% J. t4 [另外, 我就是鹿过赚爱元
    2 w, Q' V/ e* b0 i
    这里的逻辑圈是这样的! Q8 E5 X( w8 y7 N4 G2 j
    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~
    - p" l) Z$ z1 Q5 A
    . w' U7 J* F7 V! h% j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
    - ^0 g+ ?# H9 ^$ s4 _' R9 G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。
    ' H2 k4 {+ v; ]+ c& D这让我想起了绍 ...
    0 \: O1 q) R6 z) `8 w% `' v& H
    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
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      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
    3 W, i) V) V4 R- G7 m/ b) C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 I# Y6 y# T  a$ p5 a1 d
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。. ~# Y7 \: Z7 L- t6 H

    ! Y* e/ W' v3 h0 P, K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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    12 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
    . f+ E7 H  O0 p: e, a; f; b6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。, T' o; I4 E( l* P# C: Z, P- H  a

    * C9 K# a: Z* @* C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 ...
    3 D4 B" q& U9 s2 \. G: n! |/ G

    : h, M2 z6 ]  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
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    开心
    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

    9 小时前
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    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
    1 U/ R$ M" p5 G$ b8 l) T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

    ' R" ]& u* g& {3 ]! a# {9 R5 T30还多,你们做饭用gas?
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    12 小时前
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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& Z# Z. ~1 H# u' [; v2 ]
    30还多,你们做饭用gas?

    ' H) m8 Q  m, |8 A+ M+ k做饭是gas, dryer是gas
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    9 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
    & k1 ~6 k. N/ X$ S# h- t做饭是gas, dryer是gas

    9 i( I: r2 l$ Hdryer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
    # ]! U! |9 v1 _! X
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19+ O, Y% R7 U0 I2 v9 Z
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    - J; F7 X9 x, o. Z4 C, I; U1 B8 p+ Y' U
    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
    # G) s5 n) r- s: _7 a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 02:19+ @7 x) [" s) 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
    / I$ W- X4 k" D0 b$ v
    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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    19#
    发表于 2018-7-3 09:43:51 | 只看该作者
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:190 I( y5 W! k; G7 Z1 a9 q! G) M( k& 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

    - n* e) k3 _7 D& K+ U& ^& n0 T& H+ H6 a
    我刚才去随手查了一下:
    0 V( t5 a3 l7 @0 H9 F【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
    8 C6 |0 d' O7 Z8 r0 R你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷$ a! @+ D) w% S8 g  w
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    开心
    12 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 20:43
    8 s# v+ C- z2 w我刚才去随手查了一下:
    - Y+ r8 ^3 g$ _( h2 Q【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" T. O# q; j7 a: @9 y! s你每月30,全国 ...

    ' n0 Q  U, r+ o; J, c% a1 l. {我用的多是gas

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