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[科普知识] 从杜康冰棍说起

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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 / u) k& D$ d3 v4 c+ B; X5 y
: F# N% [# T7 Z' D: p  W5 L
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。
) z9 A7 t) c+ l, S, L' h5 z; q
, Y. y# W/ g* Z2 L' I$ c# P- k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:
& M; q/ b0 M/ V) q) S6 b" x) NΔTf = Kf · b · i
4 }8 x( N& i; o6 q    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℃4 e  I- L, L. l! `& D9 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.
9 X- h; W" C# N1 ]. j5 ]9 k* Q    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
& ~2 |; o; A! K7 h! E9 f* 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 = 11 y$ p' H( X% ?! ~
/ B& }8 w! J/ _0 i3 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  W5 @! G5 h4 m3 J. i9 K
. U7 T7 [8 ~' D9 `7 q; u- [
+ J) H) o9 _  E* _
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。, ?$ ?7 f+ Y/ t) N% e) Y
' I, F# Z# V% x3 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。5 V  n+ f4 ]# `) m6 u

' |& \6 W; t; N' M4 F制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
! x9 ~. l( O+ q+ A, i2 n/ q( x. m
) B, G. i/ D# w" i, C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。, W3 y# ^& a1 N# T) Q: N

- m: t! u& b, P9 {6 A% n# n: n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!: g( I: _( `3 z8 G3 \
+ [% t) [. e+ J' D

  r1 w3 j- L; h% V5 ?' p  O: A

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  • TA的每日心情
    开心
    17 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 ) J8 `, m6 t6 W0 {. S- c% X9 b

    % E7 M0 D3 @  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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    2025-4-20 01:13
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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?' |0 q: U) p9 t4 O  V  U$ t

    . Q) M* Z% _) r( x& h% K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
    开心
    17 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
    " J6 u8 l0 K0 _' {- n" ^
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20# P' h; w' ~3 \% L# L
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?# y. e3 z. o) g9 R0 N- K
    8 p0 D# l0 t+ q  y
    结论:马鹿是个好孩子~

      H$ d' v( m1 j  @; \" a) P
    " @# \. f2 p' s% q. s可不,以为就是个名字
    ! p% Z/ y* [/ k
    ' D+ m$ T2 |$ \6 j$ ]* _- Q3 u6 M另外, 我就是鹿过赚爱元

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    燕庐敕 + 10

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  • TA的每日心情
    慵懒
    16 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
  • TA的每日心情
    慵懒
    16 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。
    / y8 Y' m* y6 Y$ Q# g5 D: C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
  • TA的每日心情
    开心
    2025-4-20 01:13
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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 01:227 x& |4 ]: M1 i8 a
    可不,以为就是个名字  Y' T+ d7 b  j' \, \

    % ]7 p) a; E0 \4 K& K另外, 我就是鹿过赚爱元

    - {- g& u: j" C, I% R2 o这里的逻辑圈是这样的% B  a* E+ h# 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~0 m3 O* @) g  o- `

    ) f2 I( X. X! A* B" H8 C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
      Q- h: g6 n8 |' 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。. @  {6 W+ S4 z
    这让我想起了绍 ...

    0 |7 J: y% w+ O6 Z6 X' w* M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+ R3 S& F( v, o6 B8 |
    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 ...
    3 Q% {& N% ]6 Q$ Q$ |
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。1 k) C, J  U& f0 @

    : B1 G7 k8 {5 p+ b, x7 x$ M( T6 O& g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
    17 小时前
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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
    * C( O% V$ H$ F+ A! B1 E6 V6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。# Y# p% |! y  c4 H0 ^4 j1 ]. l' s
    6 m: F# E4 Z7 D4 G
    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 ...

    * `: U) Z9 U1 [" p. ?: e& ]# |# V2 v+ n7 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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    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
    16 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( x( @% g( M8 }2 \+ c  t- W. E
    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
    8 x- Z. W: v; l! l+ L! P+ P% n& r
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    17 小时前
  • 签到天数: 3446 天

    [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
    / x. k1 e  P* `30还多,你们做饭用gas?
    8 o; F3 n$ S& L" @9 q: Z
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    慵懒
    16 小时前
  • 签到天数: 3205 天

    [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
    3 q$ x/ A) G' Z$ P& R做饭是gas, dryer是gas

    9 s3 ^1 F) V, f6 Z% `dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    慵懒
    16 小时前
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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
    17 小时前
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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
    2 m6 h7 c: [$ M7 O! I( ?6 N
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    ) m( `/ \9 x% i( p8 i' Xdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    3 _) W7 U! i$ l5 C/ `6 n2 x

    " W" P8 A& |$ w2 H+ s4 K* c" ^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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    [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
    0 b1 R  x! K) Y9 g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
  • TA的每日心情
    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; C0 }5 u$ d/ d+ \: ~6 j# E
    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

    " M& n# J4 \% l( h! D& C/ i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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    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+ v. x- p1 p( ?% k! }
    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
    # l( D+ r+ U0 I! f# l
    ) y) p4 D, E2 J/ k$ t- @7 B+ a8 X( U
    我刚才去随手查了一下:5 p5 Y0 o' x4 m* k5 s# 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
    # [9 N0 c6 U# Z2 v, {( t你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷1 X) R& I$ z, W6 S. X% I% V# W
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    开心
    17 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
    ! I/ J0 o; a) H8 F. h: e+ |6 v! w我刚才去随手查了一下:
    " A; f- c4 \' L7 z( Q【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1 [* `, ]  E3 r/ ~% I& d% l$ u
    你每月30,全国 ...

    7 o- a9 `) r- g: l我用的多是gas

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