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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 . ]4 S7 ]/ @& p' u! z8 T

# R( m4 l5 }* 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。
, B9 G  r4 |! R8 F8 _& w
, ^; P% O2 }7 i! w# R+ B4 o' d8 I( {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:7 Y6 U+ @8 G) D: }8 o; t7 L. S
ΔTf = Kf · b · i
  R2 ?. r9 w3 ^    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℃# ^  V8 |5 t6 N, M' F
    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.
& t5 @- ?% t+ {9 W; D9 Q/ s" C    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量8 V2 p5 E& C. n8 ]' S' J. x
    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) |2 E" B' o; B/ D  J% X0 X

! ~0 c5 q6 u" q% F! k! a# o" g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 ?3 s0 H0 C
  r6 e: L/ L- d2 V2 A9 q. u1 B% \
2 B' K' K9 v5 D% L) m0 A% H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。& |  R, T8 U( [& D6 G3 a$ d

: b& R/ L0 X2 T; D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。# L! c9 v9 t5 h! j

% w; ^2 y* ?6 e' K7 v% K制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
% ?* s2 K) z5 `0 }3 m2 j
+ ]/ C! m4 A* q6 B6 J" ]  e/ P  M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。) O) \. Y& u6 ~

4 d: d0 b! c$ T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& H  L" I  s6 U4 j" W
0 V# k6 G" Y. a' }" F6 E

3 d- t" Y+ @( P! h! k9 g6 ^& p

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  • TA的每日心情
    开心
    7 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
    % I: [( A3 q% o% h2 x5 Y) S! H0 ?5 T* |( F
    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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    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?
    3 O7 a2 R* f0 H2 ~1 o4 h! H# _& _9 z" r( V
    结论:马鹿是个好孩子~

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
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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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    7 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
    * A! _; S* ^. K  c; l
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    ! A) w( w) q/ i8 [8 t马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    " j4 h3 [, T% I! w1 C: G9 D5 O. D8 \5 k" J. @* S: v, W% Y
    结论:马鹿是个好孩子~

    , N7 {. h& m2 C! _, D) E6 ?4 {2 m4 ~1 E
    可不,以为就是个名字
    ! P  K1 \  Y# [& a6 s- k4 T
    + K+ \( o0 a4 B5 }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
    开心
    6 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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    6 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。
    $ i: y- R: Y4 T* G: 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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      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 01:224 t' y9 f( c/ K' k3 ~5 U
    可不,以为就是个名字
    % i- _8 @$ k3 ?" y% x( V5 w7 Z+ X! `' w& f) C' H
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    ' T& h$ H$ L; d. {6 B! h
    这里的逻辑圈是这样的
    0 g% L% g! a* {# u" z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 R* P7 U7 ?, _1 }( R% `  W
    , W; U; d0 }2 n4 H7 Q! J) h: W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
    7 q( h8 k5 Q9 _; J5 Q. z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 f# ?# }6 ?. a3 @; e6 I这让我想起了绍 ...

    - M# M& K! V1 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

    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 01:207 j$ J9 u1 u1 S. L. `
    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 ...

    * y" l( T/ T! T" @, F3 r2 N9 a0 `6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    ; R* g9 d( y$ Z0 q4 z, b; p$ w; q# Y# A. f
    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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    7 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! r) D' _  \# B: n$ l. l
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    , ?6 x& |$ m# C% Z) e+ h( B' l& g7 D9 @. f
    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 ...
    1 ?5 ?  W; X% u

    ' S. ^" O; C. T; m! e, [5 ?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
    开心
    6 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
    ! `) ?/ H" }# P% 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
    ( y! h1 A- T& G% `/ |0 C
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    7 小时前
  • 签到天数: 3624 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
    : W5 M7 L" ^# T+ e0 t$ `30还多,你们做饭用gas?
    ' G: i7 ~' U7 x: @1 F( }5 n
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    开心
    6 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+ H( m. @% `7 `  t6 P
    做饭是gas, dryer是gas
    $ T" c% v& z+ R, ^
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    开心
    6 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
    7 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
      u/ ?  V7 N2 P
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    8 F7 t& i& N5 z. I4 \dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    ; H) ]9 j, z5 z$ Y$ v& c, s
    ! w" ~3 }& U6 y4 G. M4 f
    财迷的本质处处都一样
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
  • 签到天数: 351 天

    [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% M& T  Q* R7 Z! U& 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
  • 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
    1 O& k+ \3 X9 w* R8 n" L  b- 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

    - V/ p) E* H  ]. `  z6 y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! V. m( n6 R4 s( j
    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  Z! A4 z' L, h0 N
    " M7 Q# `% s( y& K我刚才去随手查了一下:4 z4 A, X( \1 `) M: ^9 X* 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
    # i+ z$ \1 D2 o" r9 j# h你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷5 L5 t# ?& B  w+ \; U5 U
  • TA的每日心情
    开心
    7 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
    - y3 d% j' W. T' ]! ?我刚才去随手查了一下:
    . ~) N; |% }5 v9 f5 I) ]【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 r/ E! G, h3 r: s) i1 d
    你每月30,全国 ...

    1 j4 j: v- c! o我用的多是gas

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