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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
% G0 L* y0 ^: k6 V8 Z, x* Z; ?) N7 @* Y  d& Q3 H0 [+ H4 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。
" t: j' s+ ?' ?  }9 H* z& p. w- e" n) m: W1 ^
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：5 z1 o1 b, W6 q5 M  W0 t! ~
ΔTf = Kf · b · i( R0 ]" B/ H% e# Q. M
    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℃4 I7 k- Q: Z0 E$ d! W
    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.0 R) i4 i" p7 j2 J# y: d+ P
    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量
$ y6 B2 {9 |, A8 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& k6 Z5 K) _: L+ W( K" [
6 T$ y" d6 _/ k8 I/ r6 D- Q4 b
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
, ~* d( h4 L  V. q  _1 x' ~# D% F* i8 @) ]

3 }& S% b) N3 b! L9 U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。
4 F5 N5 F5 A% H' y) N& ?5 x/ n" R& C- o
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。+ x( U0 A* C" F& Q: B3 A2 H  I
/ _% a6 W# w2 \" X) [9 M! F) u
制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。/ R- g, L! ]. N2 Z6 j  |3 {

6 e; \1 U! a5 e  F1 q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。. {' O% h4 a' C, O

3 K+ S+ j0 ]8 b& f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！& G7 }1 d% f( w  T; q5 A# L2 G
3 m3 ]3 M2 x4 a; z) M+ C
) Z# f7 n; P. B$ K! `
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: 3874 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 3 y" T9 F: c, u' A2 }

    ! @" G6 B/ h5 S, X  ~/ I0 b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
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    开心
    2026-2-1 23:57

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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？' K% Y4 O; I; a# l) B

    . U# x- M$ `0 i' N4 D) A) k  a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
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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
      {  B0 C+ [  p# T& A7 K- L# A) j
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    9 U! [2 v  b! s. @! t/ {马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？) E, D: |* ?/ v
    8 F" @! R2 ^: b! ^8 e$ v
    结论：马鹿是个好孩子～
    . _8 [7 ?+ V% Y

    - J9 g: |( c+ N& j3 w( H+ b& i* E0 ~可不，以为就是个名字
    - ]5 W& b$ u% W5 [. T1 f% G! t, j
    / q% N' u' ?3 j! m/ }& p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
    昨天 01:35

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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
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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。
    & C) p! C; R6 D4 D: W. F: I/ s& O( R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
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    2026-2-1 23:57

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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
    " D! G  E3 z, f6 @: j. p6 h可不，以为就是个名字
    " r# N$ h6 ~5 F! T/ C+ w
    5 j! g: Z/ B4 O  I* x$ E* w另外, 我就是鹿过赚爱元
    4 T3 d& K! O" O1 e
    这里的逻辑圈是这样的
    , `  F6 _( p. x8 _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～6 ?$ \- Z  k5 z# a0 U
    / D4 M" o- A# _$ B+ J
    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
    0 ?8 w5 @  H. q  V8 [  Y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。
    3 Y; Q& |$ B2 o1 N6 b& }2 k这让我想起了绍 ...

    9 M" U% U* I! O# p" ]; z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
    3 B0 Q) G/ z. ]9 }0 H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 ...
    $ g/ w0 ^& f( h3 `
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    " w7 p5 i4 R1 q: c% h3 {- T) @/ Q# U% V0 n+ v
    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 13:066 y8 K  a+ N% b/ S6 y/ \  s
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。/ t9 |7 q" D" u7 G% C9 N

    % z3 X1 Z% a" [3 h$ g2 D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 ...
    % m0 R) p/ W9 B, @0 t

    ) N, C( r& k% w5 C3 t* t9 ]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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    [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 02:191 ]3 E3 c* t8 K$ c' 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
    9 X( ^8 J* {/ M$ ~0 {+ O+ l1 I
    30还多，你们做饭用gas？
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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

    13#
    发表于 2018-7-3 08:15:56 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:069 w. D  @% F  H# b2 _7 Q) `  b
    30还多，你们做饭用gas？

    / G2 L* j6 x+ ?4 ^: q" n  @做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
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    开心
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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
    1 }, X$ f7 w5 ?. Y3 a6 ?! X$ d8 m做饭是gas, dryer是gas

    / W# F% b9 Q! _  p/ _7 edryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
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    开心
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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: 3874 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 ( ?  d! {% s' `: }* I9 u$ A3 F5 s
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    ) p8 ?: B5 s" Odryer用gas好用吗？我们这里很少见

    + }. X: Y% ^6 O. x$ |9 x( ~3 h% Y2 \2 A( D
    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  v. H/ C9 Z; S/ Q% q
    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
    6 L& w6 B& S3 M$ 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
    . P5 Y0 h' H6 u" L; E6 ]% l
    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 02:190 r& `& f, s1 Q+ g8 t7 ?9 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
    8 D! S; W; J; v& j7 U3 c* ?

    / P& L+ a& n$ w1 V1 F1 {* `我刚才去随手查了一下：7 o8 v  u/ o' }' T- t
    【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: K, k& W6 a' _
    你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷
    $ p: N! F8 U$ A8 ^, b
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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, \+ V! R3 e( Q* |. l1 W% i/ Y
    我刚才去随手查了一下：
    & [' p2 F2 L: M/ E( H. k【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
    $ d* `9 X* L& p6 Q7 e8 D/ }* q) Z% K你每月30，全国 ...
    ! a& D: _. }% S; ]
    我用的多是gas
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