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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
/ W" V3 ~. c! C
; |. w- ]( u& \, O! o# \) P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。
; @- Q% \4 A" D0 @7 N1 W
, |7 S7 Z, X( W1 O4 h7 Y( S9 c3 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:
; ]4 q. f8 m9 U' W" Z) a& g0 FΔTf = Kf · b · i: O: X- A5 k+ F% v# I) S
    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℃
2 F" d" l8 K1 r/ a# 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.' S$ c8 I/ n) \  j) ]5 X
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
4 J' i3 v6 f4 A0 `9 k; m" |    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# b0 c- ~4 |+ X$ q- x
' Z3 C  q2 u+ W! Q& V
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9 Y" r  \  U/ f. M; S* R
1 n  i0 }6 y7 ?+ {2 x5 G
+ z# T9 s7 G6 m) Z: h( [, s
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  S" x* A2 B0 w3 m0 w# K
6 e, o3 r7 r0 p7 i! e
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。3 A6 F9 w' ~7 W* q
" h/ s0 K5 x# o. Q' C
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
- e3 }6 ?4 V" W+ m6 D: B/ P2 j# h% W" [4 H' G$ R0 B& e
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。' J  o; n) f: {2 ?

4 q6 m% ]* i& 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!
. e% }) {" |5 L! _/ V6 M  J$ @% C7 i& a5 Q8 Z5 I, `2 j8 I
3 W% Z# o9 u4 m7 U

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    6 小时前
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    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 , I+ N' q8 T8 X; U

    , T& c9 T% d/ ~/ [1 w& 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
  • 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?
    6 |8 F! ^$ F5 S" c+ b8 m9 K. N: p1 G, _
    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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    6 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
      @! \2 W$ }0 h' C, x0 w
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20! Z1 l" n; t4 W* f
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    & U9 a" f" X0 }1 C& v! \
    . I2 A3 d# e$ d7 g$ q结论:马鹿是个好孩子~

      ~( y& i9 [! m+ c# p( Q2 P% Z8 g
    可不,以为就是个名字3 w/ _' L/ o+ {7 `9 m# ~
    ' R& E9 g2 u2 K
    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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    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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    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。
    2 y" D' H% D# W: {5 W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 01:222 d( l: z& A$ y# v
    可不,以为就是个名字
    & x8 ~& f2 B( y5 r6 \" Y8 M* O! E4 j2 ]8 l& t7 J
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    4 o' i4 I* J  \$ E; v; ^3 _. Q这里的逻辑圈是这样的/ m& B7 s/ F2 O. ~( R
    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~: E5 l; N* o8 C# w3 A2 S" e

    * |0 O8 U& I/ l9 t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
    & N6 f5 d; p+ M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。
    ! Y- Y. m6 r# O3 I这让我想起了绍 ...

    5 l! F% U+ ?. a7 F黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    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; d/ _8 _7 G+ ?6 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 ...
    8 j2 e; c% ]( T% u, T6 F1 U" g6 F
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。5 n: H, p  r$ |" v  S
    " L. F2 \- o5 s4 p  c- O
    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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    6 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 13:062 g1 `9 _5 H0 h% q; T# T5 \
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。" k. M* B! B) I- G7 u+ ]

    # j+ e) J! N/ u/ ?1 i4 s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 ...

    + j& G. N* H9 r7 s; W* f" L- L2 y+ M0 B' l4 D; s6 a
    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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    11#
    发表于 2018-7-3 08:04:12 | 只看该作者
    学习了。
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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, ?+ L+ f- o: F; s. E! 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
    6 H& l0 `) Q/ D. m9 q
    30还多,你们做饭用gas?
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    6 小时前
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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 19:06
    1 U+ h& y4 u4 e( W% O) ~. J# p30还多,你们做饭用gas?

    / k" r( k) r2 X- s% \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- l7 k6 g" u6 n. M' Q* i  {( W& {% K
    做饭是gas, dryer是gas

    4 R2 l  j; W3 t9 J; Y+ H3 @; Fdryer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?
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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
    ! Q  F- @! `2 t# {
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19! z5 M+ r( t! ?& e  z& Z( J$ j
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    ! |3 F' \# S4 c5 V# Q3 I( r: o8 Q

    3 @" J8 T2 {- ~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3 {8 V! f) L  j6 E' i5 _& E
    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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    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# ]( d4 M' T; ]/ \
    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

    ( v3 z  U8 J" E, T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
    0 \0 L: _/ k! P; O* R. ~! v! {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 _. K2 m) ]/ t$ g) T
    0 a/ j( u: L; g5 C我刚才去随手查了一下:* u9 F' b+ E( o5 a# E3 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" h) K. Q5 f7 d0 n" ?
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷  m% N" q5 o4 t' O3 }' h7 e
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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
    3 t3 R" D; w1 \$ u; W我刚才去随手查了一下:* I/ r$ E- h2 ^" i0 o) W
    【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 [  u8 a% A& p9 t
    你每月30,全国 ...
    & A# H+ [) \3 x
    我用的多是gas

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