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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 ' o" q! X& i7 S" \. b

  _+ U/ E! L( a, q0 d' T9 |) m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。* |8 W* V9 u0 J( L  V6 \. A
$ J  J% d# e! Y6 ]- b. f# G0 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:# m8 Y; U. P: l8 `3 t8 [
ΔTf = Kf · b · i
8 V; _7 \! c5 K+ n# l    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℃
! G  x7 i7 u- G$ Y+ F/ M% ?" c    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.
/ F  \  x& H8 `2 X4 k" E    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量& N$ t0 k/ f5 v, i. s5 t- }
    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
1 O6 U8 u, V$ B2 z7 y& v+ ~$ G( y: M  K* e4 D
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
: o8 e* u3 o2 a7 S9 K9 N, C3 ~4 u4 Y( @- @2 T8 q# @1 u9 R! S; \
$ [% j) {- f- I* b) l/ j5 z5 o
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。6 I0 O' J! c* A8 S

2 ?0 r4 L4 n8 E. P- e0 f* I% 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。* {5 Q1 Q3 b9 R/ h6 p( r
" y) }* s2 w2 x; }& F; |$ O# H: i
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
, |& ?* |( D! X0 v! I6 [+ ]% J' U7 ]: G' I2 G( Q3 _9 Q# U- \
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。
1 Z& g6 r  w7 ?
# A, ^4 ~! i( |7 \, w& Y8 k7 K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+ S# `$ {0 M5 m& T, \! T7 j: s, |2 h, N8 T' Y
6 a# v3 C6 D& g5 Q! ?6 v

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  • 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 6 B5 J" ^: t2 J/ |3 R" S& D

    2 {" _/ H& C: M+ Y" }( w* }# d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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    2025-8-28 04:50
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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?
    6 Z: \( u! }# x' ?8 y: N4 L3 j
    2 s/ P4 Q& P9 D+ s2 s3 ?8 S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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  • TA的每日心情
    开心
    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
    & R- r; K4 n5 Q! b3 H9 K
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20; {5 n  z+ z6 H4 p' N0 ?
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?8 w; B& {" m; P$ C- k6 P7 l% `

    1 H; V+ B5 W9 m8 S; s. {: E% I. W结论:马鹿是个好孩子~

    0 H6 ^# [3 V/ |
    , j3 T5 }6 M7 v4 w& c可不,以为就是个名字
    ; N* G) e) }/ J% s& M7 Z7 A" d& Y; b1 N9 ^3 I& t, H3 G/ y
    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
    郁闷
    13 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
    郁闷
    13 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。  C$ L6 V! Z5 c: x% 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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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    油墨: 5 油菜: 5
      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# r' Q0 e5 c# X+ K
    可不,以为就是个名字- `; W$ q3 H/ Q8 L) F  b( J

    1 `+ a5 O0 f( j% p7 C1 r# Y; p另外, 我就是鹿过赚爱元

    8 @3 ]" Q" N3 G这里的逻辑圈是这样的1 o9 H" @, x: h$ ^, u( Z8 F
    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~
    . [. S, q  o7 T8 V; L" B$ D
    * d) B8 W9 C1 [2 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 01:384 |9 ~6 v& `/ 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。5 D5 f# r% d! A9 w$ f" ^/ x
    这让我想起了绍 ...
    ' ^0 z# M) a; b# G0 V: o
    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
    : g! F& X9 W( I% S/ U- w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 ...

    ' r6 x, W- @: }6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    : Q7 ]* J, s, p# A) c- M# D9 f- R, m2 j" g% E' ]
    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
    12 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# M2 a. l6 H& @5 s# o; O
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。2 `1 e. |% \/ m% Y: e7 z* Y) l

    ' O9 O" i: 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 ...

    , w& h. Z; w5 y( i: R1 Z
    % T& h$ Y8 b7 K& d% 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
  • 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
    13 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
    8 n" s) C& q9 O6 D  e9 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

    0 j- J4 X/ ^8 N/ R30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    12 小时前
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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
    $ b) h7 W2 j) e0 r30还多,你们做饭用gas?
    - P: @8 b" k& ~& D
    做饭是gas, dryer是gas
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    郁闷
    13 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 08:155 g% g, q* P3 L6 z' q
    做饭是gas, dryer是gas
    1 f9 U  F) J6 _: M
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    郁闷
    13 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
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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
    7 A5 y2 F# q- Z( I0 T* a1 Y
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    3 q, M  B. F; J2 ]; pdryer用gas好用吗?我们这里很少见

    # X' `2 z' t: c4 F
    0 B  r$ X8 I; Z$ d1 T) k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/ x9 e, K! _1 m6 z# B' ~9 c
    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
    8 S$ m2 G8 s2 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

    ( A. l  l4 x$ z7 k( e. q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! d. {0 C! F; I; S* W
    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

    , U2 T  C' S) n. k* x  a$ r, X+ g! T0 |* D% U: Y
    我刚才去随手查了一下:5 A! ^0 n" f7 P$ G0 n
    【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! S; D4 D/ T0 w% e% X
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷& q. Q- t. C6 B# Q1 ~; \$ q
  • TA的每日心情
    开心
    12 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
    ) T3 m% Z7 T4 b5 _+ H) w我刚才去随手查了一下:$ R4 Y: Y) @' 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
    ! D/ n, |& T* a3 z3 m& [4 X0 s% R9 j你每月30,全国 ...

    & F) ^: A* ?% H8 o1 k" q我用的多是gas

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