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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 & x6 M: P# M1 D8 a7 @  `

& f# k: n) t( [! d2 |5 G8 f9 T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。
$ k  R; [1 P$ k% r/ ~
7 i' _9 D- u( Z* R3 E. l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:
3 O; x2 t- d$ JΔTf = Kf · b · i
  G4 h9 D& Z- v: n2 {# e    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℃! V2 L7 e! T" }: n% a$ w
    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.
8 b( I4 {9 a8 T" Z1 N# I- L( u    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量6 D; G% L5 k* O
    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
; I3 ?9 m8 j- a  M! U1 u& Z" \- _3 r" U
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5 @& l  a" i! c* u' ^6 P1 B: s

( \. O- X  V8 v, T8 h
4 ~; j) x% t+ P+ m5 R( d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。3 F: n7 c* h( [9 _

# _+ J6 j7 W2 F# |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。! U8 A9 }, y* u+ Z# V

4 M3 u1 W1 n2 \制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。# {1 c3 M- v1 t& C
% _+ K+ }* B, R* C" u* g8 r9 N
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。8 y% U1 [: c$ c( f1 z4 N
, [6 j* w8 T5 k$ E. D& @
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!
3 \1 h! t9 Z/ e/ I  X: v) q: r5 g
2 Q, z) p7 [6 z# T4 ?$ A9 z( k4 c" |# x1 A

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  • TA的每日心情
    开心
    15 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
    ' G( U( X0 R, A
    * ~2 l  b/ I! 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
  • TA的每日心情
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    2025-5-12 23:57
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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?
    : A% ]+ W" {8 P1 T, U
      b8 h4 s% I" Z6 f8 r1 R) b* j3 ^结论:马鹿是个好孩子~

    点评

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    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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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
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    15 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
    ; P' s% i8 O0 l1 j9 Z
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20; k1 p& l" ^% U4 q
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?8 H% D8 z6 G* Y
    - J; q( w6 m2 i6 }- p
    结论:马鹿是个好孩子~
    4 @( e# d3 N& k  s/ Z& }4 X! C

    : W6 L) I/ W, v9 ^  t可不,以为就是个名字. C6 j3 D6 e- `4 P' k  V+ H6 p0 D
    5 x3 x/ P+ E3 a4 X- d8 Y2 x% O
    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
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    10 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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    10 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。5 G2 t$ \8 e8 K! N/ l! h( 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

    点评

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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 01:22
    ! q% H8 R0 p, ^7 y" b可不,以为就是个名字
    : `8 y$ M; h) r1 \
    8 H0 u8 F" z3 u7 \1 l另外, 我就是鹿过赚爱元
    & R  R& [6 N, J* r1 u1 z! e( y# M) E
    这里的逻辑圈是这样的8 J4 E8 o. d, i
    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~
    - H  k- S, O7 ?0 O( T9 Y3 @6 ]
    ! x: o$ C3 Z( @; G, u# ]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
    # G* b) H* ?. _7 W$ G: 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。3 o  D0 p% Y/ Q0 D
    这让我想起了绍 ...
    ; ]7 `* h2 D% f* y" ]8 J) S% ~
    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 01:20  L2 a; G# G. f% T: \+ 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 ...

    * b% p# y/ X% e6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    ! k, M; I3 ]* C4 @8 R  g- k5 Q% g* U6 A2 o- Y1 ^/ 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
  • TA的每日心情
    开心
    15 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
    0 q6 J- w+ Q8 d) f* |! y; S6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    2 G; }) s+ U# |: D! Y# Z. l1 g) S( 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 ...
    6 W' v7 |& K! ~- @
    + L+ V9 S+ u+ 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
  • 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
    10 小时前
  • 签到天数: 3258 天

    [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 02:195 q. w4 x+ V4 g
    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
    , b4 ]; s; j! \: ?
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    15 小时前
  • 签到天数: 3499 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
    # h' x3 I2 v( ?7 x30还多,你们做饭用gas?
    1 ]! j2 W% {! _7 l0 K1 l* w3 [
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    开心
    10 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
    ; A) G: B5 t  l6 C% a做饭是gas, dryer是gas

    + x- e' K9 p( {, w% V7 Adryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    开心
    10 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
    15 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 L, j5 I' k( e- r3 I
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19$ y. X# R4 q8 }* m
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    ; L: r* S- K( T# [/ |# r

    7 g0 g2 E5 s2 t) p( s5 D" U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1 c5 u# P1 U8 l# G
    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
    % G0 V  Y1 D! C# z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

    ; o/ P( l% \3 W; ?2 }) b2 h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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    [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
    % d( u7 M; E! D7 n! P' R9 U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 A: R9 n1 }  T9 W! u6 C) e
    " d$ {# }2 o! O2 w9 E0 `
    我刚才去随手查了一下:
    ( P5 H# J0 q5 d: n; O" c" e【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, S) @, r" ~  g
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    . d' \+ J3 r" J1 ^- ]% m. s* |# X
  • TA的每日心情
    开心
    15 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
    ) R8 [# \0 q. R9 e5 ]" g我刚才去随手查了一下:  i3 A5 y4 l) M: X, \+ e, C+ _" v, X
    【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
      X7 k7 K/ M0 v! c6 |9 W你每月30,全国 ...
    7 X9 Y" g+ R, r! b& P
    我用的多是gas

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