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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 9 o* @# \4 q. ~1 f+ B

) }" e( `7 }* V* P* K; Z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。
% O+ f; B) @2 i/ m" B& L. _+ G, Z' Z0 Y4 k; u5 x
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:
1 ?7 u* S" p& A! N0 P5 R+ S' PΔTf = Kf · b · i6 J7 `  m" z) D2 W
    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℃
  w0 X6 f$ f& o% C. F2 y    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.
* o0 x- E' W% o- K8 [& C6 z8 D    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量9 S+ u% y, w9 E0 L" q4 G
    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
( }  P7 k* W! I0 }. Q" b( J( r; t# V# f
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
2 J) L. Z* q6 g! p6 N
& s7 k, o* A" D6 G% e9 s) g0 m0 ~+ ^8 u; {. A  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。6 A8 h; G0 v( b8 c+ L: _
! g: o, m: P! o( g9 V4 A
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。# l6 \7 z1 h% E8 r1 H  u
+ H7 f) d6 e8 l) E& e4 D. b
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。3 X( u+ y/ R( R( a# H$ U
+ t; H3 o4 t% f3 D# G* 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。3 M/ W* C6 `; D& ^0 p

* v3 L) e% x! e2 R, D0 M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!% s6 B# N2 L: J- B/ _6 _7 X  V7 D

- _# c. D" y  a8 x5 i2 f2 r. m2 R! U! G! D$ g

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    12 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 1 c. d* v; `# V; u  ?2 L) Y

    * l$ `- ~+ k2 t. ~( t6 w% @  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
  • TA的每日心情
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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?
    + R) E. B- ]% y6 r! c" h1 I  a! Z6 M1 z- I0 P' f1 I
    结论:马鹿是个好孩子~

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    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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  • TA的每日心情
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    12 小时前
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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 , K% D/ _6 V. O6 ?4 K
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    8 }, A2 Z0 _* Q& l/ w马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    8 F4 k2 v$ A: ^' k5 N0 K, }$ f! e2 {
    结论:马鹿是个好孩子~

    4 ]9 {1 y3 B/ p: P- @3 |% U* r! \
    ! y7 H* l% U! f可不,以为就是个名字- N1 E0 k* P; v$ s
    9 ?9 p' f7 u9 p( I! n( e& i8 |! w) v
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    评分

    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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    12 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
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    12 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。  f: {/ j5 [3 P2 R3 E1 f
    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
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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; q( N0 s- I3 b  J4 D  ^
    可不,以为就是个名字- W" O* }: X5 J, j; ^6 q

    , t- a, `7 U- G1 ~6 P1 U# T另外, 我就是鹿过赚爱元

    & F* K: `/ n' s8 L7 v$ A, l这里的逻辑圈是这样的: d' U7 i- J% p1 d) W/ f
    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~
    9 q2 T9 v0 J6 s
    % p+ y4 b2 k# I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
    1 I* A0 ?$ Z' K/ P$ Q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。
    " a- z5 |- H* W+ l/ m; u这让我想起了绍 ...

    ' S, f1 }7 ?8 T! f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

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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
    8 `( }" W2 F4 x8 |  d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 ...
    , A# V: B5 O& [0 K/ R! Z4 {
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。8 e9 L' @! X+ |" ~& h& W

    8 \* N/ {  K) z: ~6 \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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    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
    ( Q) S* S" Y8 a% \6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    % q6 H& X& S$ ~/ O
    , x" G* \) U9 U9 R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 ...
    5 I  ~5 V; j( B

      S. F- Z1 h% @) l  Q$ E9 y9 s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
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    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
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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
    , B! Y& y% V  v+ \+ 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
    4 _' U. \+ v6 b4 M7 S* E5 `
    30还多,你们做饭用gas?
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    12 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
    ( l* [0 ~' s6 X, Y: q2 b! \3 X30还多,你们做饭用gas?

    ; p1 w  s. w7 j" \3 ^5 y做饭是gas, dryer是gas
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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& A# j& g" \; Z
    做饭是gas, dryer是gas
    ' F0 r& L( q$ R  Y. E
    dryer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?
  • TA的每日心情
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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 4 |9 n5 P7 P) ]3 p- w. L
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:199 T! o( r! j* Z# a8 t
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    # W+ Z' h7 b3 P# R, V* J+ X4 A

    . ]; P  B: \6 j3 J9 y" ~财迷的本质处处都一样
  • TA的每日心情
    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3 O- t+ o. v( H' h
    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
    + r- A5 z) h" h6 g3 Z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 K* d* H& r# W, M  ]3 f) r" _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
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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
    / d: {: Z! m3 {  O: ~/ X4 r3 @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
    , m1 T( N. p' `7 ?$ I6 l" E

    0 l  ?" m8 z" s! r9 ?我刚才去随手查了一下:
    7 _+ l: n  L) @9 q; y% p【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0 E% K- ]. ^+ j- K5 q
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷/ E+ n3 U' H7 ^4 g
  • TA的每日心情
    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# d4 q, K; D5 k  \
    我刚才去随手查了一下:( u+ U4 _6 E4 d2 i4 o
    【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
    & M" K- P8 N0 T  ~6 l% F你每月30,全国 ...
    8 J( X; E; D& f; Y: g7 e* R& U
    我用的多是gas

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