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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
$ T$ t! ]5 J6 K3 k) j+ @& _3 E/ F
/ \. r" `/ _, b' `# W% u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。; J  B; c4 O; O" R. W7 W0 l

6 u' n; Q# n* f. s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:
8 c" a5 K9 g/ \6 a% M2 X+ K% H* cΔTf = Kf · b · i
+ I( u7 o! w0 w8 d4 |    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 H& u$ w% c0 }" K8 @7 l( D
    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.
+ ]- b. ^3 ]: x8 J* j* M    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量- U1 a" @' Y$ ~2 b6 J# j# H
    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
7 b9 W3 D4 E" y* ~8 i+ \2 C
$ N  Y5 m9 ]! _4 _# q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
) @7 A5 S" K; _% I$ `1 P2 I$ @5 _/ P9 ^, n) w) W4 U
; q# `8 G  N- `) U- E1 f
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。
$ @$ G0 T  }( `! o$ _+ N
, U  ~7 u& z, S7 H2 O" j% B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。
+ M. F, F5 j0 n. P6 T) Y1 K; X: @* f8 s5 V
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
. D' G. n+ u% d# i
7 a# v6 s* m& @7 u: k. J6 `* n4 a7 T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。7 h5 G! w* ^1 r6 }& a; P
7 L  b7 X3 G5 d, `- t, I
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!4 e1 s, d/ s0 k, W9 L) l% l

6 h9 o& [! O, D/ X) E+ @& q4 E6 O$ ^

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  • TA的每日心情
    开心
    21 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
    & A; t2 l7 l- h/ O
    6 t  b9 w" d4 X5 ~: S. w/ L  y) h9 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?
    & K8 _, L7 x) `/ ^) h( f" i, Q/ N' l
    结论:马鹿是个好孩子~

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      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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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
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    21 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 . }. O" T+ U  H' z$ y
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20  q* H1 P1 z" c- [/ q
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?6 K+ ?2 z; Z$ C7 }$ c

    & }2 _) n+ S$ E8 G/ h/ u/ ]/ S/ M结论:马鹿是个好孩子~

    ( ?5 g$ ^/ W/ S8 b) B2 W
    % N. p. A! Q) g7 N3 W可不,以为就是个名字
    : d9 i! s, c. a! e$ X
    + _. A) n" a! q9 \& m" j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
    郁闷
    21 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
  • TA的每日心情
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    21 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。
    ( E) R9 A% U( I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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    [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
    5 E/ b" K4 M. E( U5 |可不,以为就是个名字) P4 x% D# {$ P* v0 o5 K' m
    1 _  v. ]3 u8 v9 I7 ^1 c* {
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    1 Z( U5 a. T( `( J这里的逻辑圈是这样的
    ! U5 a/ p0 N9 F: p9 W, N1 X9 q8 V; v* Y0 H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~
    / M! V! u# B# k3 F
    ! t1 H- B, n1 `( D7 l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
    2 G# L8 P5 ]! S  N/ h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。
    % ~, [7 t1 p' d+ A, {7 g这让我想起了绍 ...

    ' I* y* o$ t. X1 o3 t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 01:202 f. q: `7 u1 E- D3 g5 i5 e. V
    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 ...

      V0 y+ t0 e) ^& Q; }; y5 ]6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。* v$ b, e+ Y+ J5 j- n5 b

    0 T3 w: k2 ?$ G3 p9 T  `7 }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
    开心
    21 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 13:069 L: x& \* i/ l
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。. ?) y. T, F5 B+ Y
    8 E" C& J9 p3 j/ {, x
    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 ...
    , Q( k, t, q2 E& o) {5 M7 y+ C

    ! D6 ?/ W  {  N) i+ S0 S1 M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
    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
    郁闷
    21 小时前
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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 02:19. [1 h; x2 c) W0 a9 ^+ 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

    ) a% [4 O/ G* B  U" `0 i4 x30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
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    21 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
    ( c% B3 I4 Y: Y- \. _" _. t# J30还多,你们做饭用gas?
    9 m4 i& y1 \! c9 h+ ~9 g
    做饭是gas, dryer是gas
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    郁闷
    21 小时前
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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& i7 t$ Z  _0 \! `9 R* s3 d- V5 h
    做饭是gas, dryer是gas

    3 Y* E+ ?! |4 ?" K& u' Z: q' Zdryer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
    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 + Y! j: C" s1 I" ?$ L1 h
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19  l1 [3 C; G* o! t" |2 j
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    ) E5 t: e+ K0 A0 Q6 M- J, m* ?; N& _4 v
      u; o, C' L' k1 W5 f8 k" e# M$ @
    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
    & i7 ^3 }+ h8 b你给的那个杜康酒的链接,纯属瞎扯

    点评

    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
    - A% z6 u$ b, Z. Z0 Y6 ]& D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 g: E5 z" `
    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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    慵懒
    2022-8-27 22:14
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    [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 02:191 y- C* A7 p8 g! F, I' J' f% 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

    # j) Y9 n% ~  Z* R
    # B! T- ~- q0 g, v' @5 w我刚才去随手查了一下:  [7 g, i/ e; [6 `6 N, m4 t1 b
    【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( t" [% b3 f: b! P6 I
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    ( \0 u2 `5 D+ p1 h: U: Z/ c% Y& ]  `
  • TA的每日心情
    开心
    21 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
    , N& N* m0 x$ v6 s3 @& `8 ?我刚才去随手查了一下:
    4 O; \1 w2 S$ f! [【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* ?) L" A- y4 s6 E3 x0 R; Z2 p
    你每月30,全国 ...

    3 u' ~: K3 R6 {% e& D$ g我用的多是gas

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