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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 4 U/ o9 ^( E# h9 v

4 [, `- @4 v6 p* G0 i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。
# ?; P' z  P6 i! ^9 h$ A4 I0 r. n
. M, e) Y" N$ _% ~6 Z% `2 V$ F9 M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:
) N0 |6 Z. O8 c8 L8 Q4 N% rΔTf = Kf · b · i" ^$ y  P7 B- \$ z8 S" f
    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℃7 U1 C) x3 D' y1 W% E: W2 c
    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 \" y3 M: @6 x/ r0 w    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
9 A1 q4 t; Z" 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 = 13 r2 [+ [" p$ \. ^# l# e' L( j
5 u, \1 Q3 v/ m! B1 j
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# a* a7 y% O# b& Z. |1 W" d

( }8 o7 N; \9 T+ _2 \8 H) e' B1 x5 J2 ]6 V" \
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。
- A( v, H( {( k+ U* H
. j; o: S1 ~6 A. F4 [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。5 F& D- v5 \5 B( U( u" y
" M& k7 ~! }/ Y; Y7 I+ M( s: ?  N
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
1 G6 |( r7 M: G. u' K  A% ^3 ~4 y- D2 K" r/ b
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。& _' m* \  H" a% c5 r6 N
% B$ n; u/ i0 m2 D
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!" K2 q4 q  o. {6 O" _6 `! Q% P
: L% ]* C& G' w9 p1 x2 c" o
/ W( U( \; {1 D' Q/ D; j1 C; M

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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 f- u/ s9 }# ~1 ~  R
      }& v9 ]% M  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
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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?; T7 t3 P5 I% P$ o8 B

    " w* R: M0 b- M/ Z结论:马鹿是个好孩子~

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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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    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 + G8 l2 D: T; b7 Z* O# d
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    ( c  t$ R' R  D0 K3 p3 ?$ @马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    + n5 {* M2 E$ c. c. i/ I* v* b4 Z; Z* y5 T' O  w4 S" O+ l' O
    结论:马鹿是个好孩子~
    ) S; K% J. h: o/ a$ Y+ P& J

    5 @; R4 y: g& u% `8 W# K可不,以为就是个名字; J1 N1 M( x! e, O% Y% a

    0 s- J& [: k1 G! G6 D/ `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
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    4 天前
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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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    4 天前
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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。) q! J7 K. M5 h  s! B4 J# x! y# s
    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 01:229 c5 y* W" }/ ^8 v% X8 @
    可不,以为就是个名字& J/ \$ v7 F- E3 p  B
    ! e9 e! h' a3 {6 `8 _
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    2 Z! n+ V' J! @4 a  s. e这里的逻辑圈是这样的
      V$ s; w" @1 \, w9 L( A6 x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~
    ( `# r/ m% }" k" ]1 f6 W! l, P5 d3 D1 r" b
    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* k" M; ~5 |. T& z( T2 j8 B4 i
    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 g0 @- T4 g5 i* \
    这让我想起了绍 ...
    2 P, Z4 c, }2 D
    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
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37

    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 01:206 ^1 X4 U2 H0 o8 ^& s0 Q
    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 ...
    9 d" M  J  E) J" c4 Z+ S
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    * t) S8 y. k* @- {0 C. j: {: j/ @. i2 J" Q
    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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    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
    8 _3 P! j5 X4 h- L% V6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。9 p2 }: B6 x/ W3 Y
    ; ?: ]5 ?6 o% O8 _- E! {& _7 N: M% q
    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 ...
    ( i7 T1 [4 o% e1 t
    4 b4 u! W, F4 i
    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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    [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
    慵懒
    4 天前
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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 T# f- _+ j0 _1 t! M! C5 Z" j, 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
    * o: g# n( d, u0 E
    30还多,你们做饭用gas?
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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 19:060 M9 f) e! n1 t
    30还多,你们做饭用gas?

    " L/ v  I8 l1 L2 Y$ r; R9 O做饭是gas, dryer是gas
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    慵懒
    4 天前
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    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
    5 Q& w& X/ U! S做饭是gas, dryer是gas
    + h" @3 ~! j) m1 C
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
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    4 天前
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    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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    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
    . p& r6 }7 W4 l$ A* |# g  Y
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    4 Y: F8 J8 _1 U# \& Z' p9 |7 p) cdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    8 R- e- H% |. W: m& G" P+ j7 g

    5 Y: O  C% {/ \+ }! M3 n! Y5 I8 ^0 `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1 n% ?+ o8 G. k
    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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    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
    9 A1 V+ s* C5 _$ j3 |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
    # A% X9 \, T/ l; N2 o1 q
    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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    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 02:19* U" y) s. K' O9 ]0 c
    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

    ' ?, o3 Q8 E* ^
    0 l% c+ c! d& o+ o. K- R& W# L% H我刚才去随手查了一下:
    3 _$ E- M' l, J1 M$ a【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, K) y; d! J( X- O
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷4 e  [" e8 o- I) Z! u
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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
    ( k- Z2 \+ ~: ~$ b2 _) G& O; i6 o我刚才去随手查了一下:
    8 E) \; i$ }0 ~+ B% X6 C  x+ n【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 `. r3 |8 B: L& A% k5 m: S/ T% d
    你每月30,全国 ...

    * X4 N) G/ y; r/ X  a3 q8 O. ?我用的多是gas

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