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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 " r/ f" C$ Z" Z  e4 D. Z
1 d1 I, g' C  Q$ 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。+ u+ J  P$ U2 G/ v

% n. r4 b  g3 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：
# B& t* T* m1 J4 RΔTf = Kf · b · i, d. X6 c2 L  F" b7 T' h
    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℃: q3 K  _4 Z2 Z
    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.
- \6 q4 n7 r( P* a    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量
( u4 T, u7 j- w4 Y    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" u$ W  J# l& v
8 }" f& h4 T. _4 Q' A
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* O( l; e$ u5 u" U' Q. V4 ?( b0 a$ K
! v/ R2 I$ ?  j* X" h
% V1 g1 x7 D  _( W2 B+ L; |$ x
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。
1 \1 m* L0 p. k8 n" c1 s, m! T$ q4 L2 S# r/ I8 g
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。& w: _1 s# V; r6 S! \1 I) v

( ?0 c! C, C9 l- X0 ~) u制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。
2 l( z! y3 |" p. C' t! N; \: Z0 w7 U# O7 Q  N5 f4 b
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。9 \& O# K$ l7 N1 ?. O0 f$ u$ E
" }) b0 w& v' e0 L/ G3 w! e
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！) ]' z0 ?" U+ O  D& g% o" a% d
3 [8 R, M) e/ B, q  \

: ?  n5 \! m1 G' S' v5 \1 G
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    12 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
    " m% M6 |* K) _& h
    ( ~1 v/ s" \' [( 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
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    鳕鱼邪恶
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    2026-2-1 23:57

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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？
    ; h. J3 H/ Q6 ~) N6 k# m8 ]4 T7 q4 p
    ( V! y4 u/ u7 O7 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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    12 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 " l0 I  q; q$ z) O7 I' _* {
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    - R! ^% g1 w5 c; K5 n- A马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？
    9 R. B& A2 e# U4 v. I: {# D% S9 [, {: \( w/ o/ ]( F
    结论：马鹿是个好孩子～

    8 O4 r/ G+ z4 Y. G0 Z
    * t* g5 l4 _9 U6 s可不，以为就是个名字
      U+ Q+ ]" v% E5 r# O& C
    1 ?# l$ K# n8 n5 R4 R另外, 我就是鹿过赚爱元

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    jellobean
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    慵懒
    11 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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    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。6 f& _7 @: q. a
    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
    油墨: 5 油菜: 5
      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% M5 ?% z' x# g0 O, u
    可不，以为就是个名字
    + |4 I9 u0 p  J: ]
    " ?# W4 \0 q- }0 K2 U: h  s9 p0 K另外, 我就是鹿过赚爱元
    2 D7 P/ e) @" `. o
    这里的逻辑圈是这样的9 E' r. M, U$ G/ s
    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～
    ! o+ C1 S3 |, B+ J: g- U! j2 z" S' q
    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) c% C$ [4 H$ h% Q2 F
    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。9 k; d( O2 l; U% K
    这让我想起了绍 ...

    7 h( l# u8 l$ ~" B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
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    沉宝

    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 01:20
    ' E/ U' S# D+ x& e# u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 ...

    7 ^* u- w" J$ [, f  t6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    8 O9 D+ i6 t$ P3 Y$ ^  M# n+ l* @" A
    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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    10#
    发表于 2018-7-3 02:19:49 | 只看该作者
    沉宝 发表于 2018-7-2 13:067 S& X* F  P: {5 ]3 P3 w( J: G
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    ) ^; e; ?( y2 _4 A9 }" x+ Q5 `4 N$ P1 s/ W; o" J
    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 ...
    4 Z8 f- S" B7 U/ x9 N7 S: }0 J* p

    3 o" R- o. r/ }1 k; e1 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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    lorry
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    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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    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% I. T2 i4 J/ H& n
    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( H8 ]3 P# o5 D30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
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    [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# {( q' i" H: @4 l
    30还多，你们做饭用gas？
    ! d; ]/ F& F) D, a' d0 M2 n4 i
    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 g  f; o- I* B0 \% D( D做饭是gas, dryer是gas
    ) V, w0 b* e( l
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
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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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    马鹿
  • TA的每日心情
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    12 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 & o7 b* X  q4 p( ^" \' Y  j8 C
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19: L* w* V: u( F5 D4 {5 j7 y4 b
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
    : {5 b6 j; N* L& @( \% L

    1 N' s- U7 F3 i. N财迷的本质处处都一样
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    老财迷
  • 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8 e; s8 Y# Q5 b) g. s8 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
    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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    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
    - D. d8 p! [# c' X, h: H, 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
    & h, `* Z- Z- u# c; H2 b% R9 W" d
    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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    [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 02:19: \1 W$ L0 G' ~+ [- N# v& @& B* p2 |
    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
    0 E3 g% }) m9 \: |# X! D
    - h0 m/ Z6 z3 ?; Y' g4 e
    我刚才去随手查了一下：
    5 Y, ~/ y7 x2 t$ V# O& j【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
    5 G5 ~/ u. q* F3 p你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷/ ~7 U9 g# a5 I, ]9 f
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
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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 20:438 ~8 g; S& n9 }  U& V9 T
    我刚才去随手查了一下：' g2 u) F9 f$ `2 C! r  u: O; 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
    7 r( y* P( C9 b9 M8 A. O  P# ]你每月30，全国 ...

    ; U5 s1 z3 L' s, F我用的多是gas
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