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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 - N; W6 b+ k0 Y2 V  C

# l* D) U1 N* \4 [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。$ w1 C6 O2 c8 _7 }4 H& s

3 O7 B2 a( o- H& o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：! k% f. N# A, L9 K
ΔTf = Kf · b · i$ L3 |6 j9 \" e; O: J2 Y5 b" H6 P
    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℃
) \1 z! F0 F/ d9 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.! G  ^* V& q0 b0 R/ R- l7 O, S3 {
    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量+ N: O: N4 M/ y2 I
    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
$ h" ^1 \  n8 C2 C7 A7 ?- }
) e; n/ a. m/ ^- @) P" Q& n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
* Q; F- r' ^, x( E' U
- h* K! ?9 }; `) S- ]2 O5 ~
7 Q! z# N+ G) N' E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。
) j) j# X- W% \
2 C+ m0 s6 E9 P. ~& ~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。+ B4 J$ h' B1 R& X1 z, \
7 C  j5 J2 ~! P3 q( N- e
制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。
# w1 w6 U: p3 L% N& q. F5 U) d% [4 T4 v1 {5 v9 {; 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。' K8 p3 j7 c0 u0 }. `

6 ?& ]6 u5 O* l+ N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！- n4 ]0 D# e7 k1 S8 z2 {: v
0 I7 t; ~5 z0 o7 i' V. c
# `2 \# ?; v* v) Z2 b( y: @4 p
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    19 小时前

    • 签到天数: 3308 天

    [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 6 Y3 q3 w& H3 [8 n
    ! K4 g" H: ^* I- }
    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？- ]" ]8 k; {: i! M3 r0 s1 B! k

    9 r7 z+ W' R0 t5 c( \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
    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 2 i2 ]) R) e! n1 u
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:209 r) }9 O9 B0 t2 @# D7 D( k/ @
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？
    2 z' B, |* Q$ j: |6 Y0 {- s3 t" H7 I) g% B
    结论：马鹿是个好孩子～

    5 k) l7 M" W3 f. ?+ H* ?+ o' }8 ?+ i2 s! L, `
    可不，以为就是个名字- E' @" d( \; M1 b1 I  w! U
    + w4 y$ D) @! L9 v3 n9 A
    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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    jellobean
  • TA的每日心情
    开心
    18 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
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    18 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。! v( g3 {2 e1 N; s( v7 i
    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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    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    鳕鱼邪恶
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    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
    2 `+ {% l. ?4 }5 n可不，以为就是个名字
    - ]( x% ?8 W5 N& h
    ) [6 K" ~# M1 R3 u  w1 V6 s另外, 我就是鹿过赚爱元

    1 V) D9 w% c6 {. K  a这里的逻辑圈是这样的4 v# M  [3 M+ f! L' R8 ^
    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～7 `0 D: N. s$ D) _
    & A/ N" I' }- T9 o: M2 g  ]# B5 `
    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" e+ f2 @& d- \. V" x5 c% }
    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。( b* [. Y! Y. q1 I* k/ D! f
    这让我想起了绍 ...
    8 u2 s  }& W( y* P7 J
    黄酒度数低。另外，商人奸诈，不像俺这么实诚

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    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
    0 h2 q6 I2 q6 E" g+ 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 ...

    + h0 V9 }3 M& z  f" e5 V6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。5 c) L- G+ }3 v) v# x" i

    , [1 L: a6 ~9 J0 X: B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
    开心
    19 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/ Z$ o( `7 x; O1 D; S3 }
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。$ T  f" m6 b' F, U; x, e2 H1 i& t
    0 d5 y* p9 }- ?6 A( w; @
    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 ...

    4 F; G+ N3 n( @2 Q
    & |5 X3 B6 [* K# I( j9 d8 ?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
  • 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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    jellobean
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    18 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* [4 I9 o" B8 n% G
    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

    / t+ j; X; I7 n% x$ K7 w% j30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
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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
    . K1 i. R% P$ s' i9 e% H$ j0 Y30还多，你们做饭用gas？
    0 L1 u6 V' v! x' s" T2 C$ g
    做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
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    18 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 08:155 V6 a8 {: T3 ?$ e5 D; ?& G
    做饭是gas, dryer是gas

    ; }5 i1 q- g& _( C$ G+ Idryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
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    18 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
    19 小时前

    • 签到天数: 3308 天

    [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 2 c, K# v- T: z4 s' y9 ]
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    ) O5 x, P# z/ M" o/ Y1 u- kdryer用gas好用吗？我们这里很少见
    1 \4 e) Q: O3 X2 W. W" F; h

    0 q+ T7 c' L( z& E9 g& }: Q& _+ r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2 T0 c0 j) d7 }2 _
    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

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    [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
    - `& f- w: \+ p9 W$ `$ r* 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
    + b1 @  l5 E9 k
    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 02:19
    ! j1 U+ U$ ^+ z" n( 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
    ! _3 h. ]7 i, y5 k, n
    2 C5 i4 z* e: v4 H, l! q
    我刚才去随手查了一下：7 k; }! ~: `  k9 e0 j
    【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
    : `, I& [4 Q8 y- D6 F2 B7 e  ^你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷
    1 D. z0 I+ l6 y/ Y1 o
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    马鹿
  • 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 20:43
    # I2 z6 C5 p! V; x; Y8 I我刚才去随手查了一下：# p! s  n5 S$ H9 _- R4 B6 d/ ~- u
    【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& ~  H# ~" B6 L2 j0 ]
    你每月30，全国 ...
    + q, O$ |( z2 d/ H( n% d
    我用的多是gas
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