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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 ; o6 i/ Y4 D3 B9 N! M" h5 D1 F

' x) B- y  s4 [4 P; A0 g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。& ^3 L6 x( x- |$ S: q

% e7 I4 Y/ U1 E' O5 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：1 a/ }+ X/ y- D0 l/ \
ΔTf = Kf · b · i+ ^" I" J. s% ~. m2 G0 _1 y
    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 t$ ?- F: ?0 P7 S# ?
    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.
" Z6 I: K8 q8 i/ E7 l' d    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量, w0 M) n. y9 X4 ^: `. _- C
    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
: f# J* x, i% k$ }( s  w  l
  H/ ?7 X' j# N$ q+ I, [, b! 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1 r+ G! o& d1 o. R4 ^+ S) }

' K- O  Y/ Y/ k2 D3 U) E" M
% H: r' ]; C4 g( \6 V3 J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 r8 A, Q* H, b1 v4 m( u  _

, \, R% r- t# h$ z! Z9 V( g2 w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。
; w8 Z- N; V1 a, ]( N; y: j+ i
制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。
( `7 z1 c: ]* V) N4 Y9 t+ k6 E8 X1 D+ o8 k, r. B6 S/ d
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。
  @  V* ^. G/ |0 L8 F8 t. Z7 m* k% Q) L3 n# p+ ~( 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！( m1 P$ b: G. B- U

2 P7 y3 H5 q4 h! `; G& i8 p( G; d) N; D( B
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
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    开心
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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 + F/ \2 I) l7 j  m8 I  ^% O; d
    7 q) J% H4 Y* u8 j  r2 _
    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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    [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？
    1 f0 s4 ^, v8 `6 q- _" Z3 z0 y: j6 ^+ `  |; Q2 o+ L2 [# g, z
    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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    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 * g- s/ T* o9 Q5 U& P
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:203 A" v0 z) ^, n" U; ~/ G
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？, r( D( ~. I! S8 z( e2 Q& e2 o
    * M4 k. T, f& A2 u
    结论：马鹿是个好孩子～

      q$ J" @( j9 n( a, @; l# X' `( ^8 L# t5 L  I
    可不，以为就是个名字+ t7 ?: a3 M+ f( u
    ) \+ j/ ]0 `+ ~! d3 k, m* r. p& R# p% E
    另外, 我就是鹿过赚爱元

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    jellobean
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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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    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。( H2 E# m: f+ r  \# `% x8 I, j
    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
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      发表于 2018-7-3 02:37
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    鳕鱼邪恶
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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
    + S4 ]  z) o8 `9 J# [- z. L, U" U/ _可不，以为就是个名字
    7 F7 E; o4 ?" l% T3 m5 P7 J7 S" b$ v) v7 P- }
    另外, 我就是鹿过赚爱元

      D" g( C) a- `6 k: P这里的逻辑圈是这样的0 }3 i' L3 E( k
    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～' T$ N8 m1 Q- j7 ^$ {7 {

    + j2 e0 X  x, P3 i& \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
    / z" ]. Q- A+ ^1 c2 j' w$ V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。6 Q  N; \2 |2 q, V1 b; D
    这让我想起了绍 ...

    # O. f+ f: t9 Y  v) E0 E; ~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
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      发表于 2018-7-3 02:37
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    沉宝

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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& p+ E* h* j6 n& 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 ...

    9 X* p8 d. r! F6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    ' t8 u& u$ Z3 Z4 `+ y8 n+ @& m' Q% S) u
    ! J) e6 r# w2 E& e3 v. 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
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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. R" d& O8 F& }% y
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。6 Y) D" R2 @9 q6 f* Q2 c8 D

      V: {! e- s) c  W  L6 L! y8 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 ...

    ( F. q0 Q& b3 ?7 p0 D
    - _4 {' p  j0 n- j$ U$ R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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    [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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    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
    + J% P+ A+ f5 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
    ( R8 n6 `) B5 i# {  q0 C
    30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
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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 19:069 ?* k" m5 s( K$ z; c
    30还多，你们做饭用gas？
    % `/ u- y7 `1 T6 M
    做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
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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
    4 k& D1 a5 ~$ @5 e1 c( M: U做饭是gas, dryer是gas

    0 P) t% Z% D: y6 r0 H* Wdryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
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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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    马鹿
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    开心
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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 / K* [* G3 \6 V
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    ' k# {: X# n% U( W: W: fdryer用gas好用吗？我们这里很少见
    8 `! m% z% m9 y3 w6 }8 Y  [

    ( N. Y3 g7 T' p; H% K+ Y$ u: ]财迷的本质处处都一样
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    老财迷
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    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! @7 x" d4 T( O6 F# F' P2 |
    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
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    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" U" Y* k& s& H. p# L& \
    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
    ! O9 f/ v+ C; i& A
    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
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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 02:19) k$ y  P9 N4 a8 W) h
    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

    1 j- ]* }6 y( K: W( h! d
    % F8 O" z; p$ c( s" q& h我刚才去随手查了一下：! I1 W7 v# i1 v* o7 n" J6 R
    【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& `) [6 S& L9 o) q  a- P, k" _
    你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷! ]8 X6 k; V" O! y4 J& b7 [& F
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    马鹿
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    开心
    2025-10-6 22:20

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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% N/ ?3 A, A& l6 y  _  X8 N4 A
    我刚才去随手查了一下：
    % ~/ O9 v1 R0 v' v; ~  g$ `【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$ Q9 o* n/ X- h- k* x3 W0 G
    你每月30，全国 ...
    8 P' F0 c# j6 H" J
    我用的多是gas
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