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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
& v* N  a6 @0 P* c* ]" k0 d6 b) Y7 J
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& ^) s( _  D/ _. j' Q# f9 _! W" V- `# t" v
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:
- f' @6 s5 A; w4 zΔTf = Kf · b · i
, F. J+ g( }' V  x! \2 {; S    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℃
, _7 w9 P! u, 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.' r6 J; U& x) Q! [: ]8 ^5 ~
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
' v3 B& G8 l3 R/ e. i    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 = 19 j8 t+ @3 }2 A( f0 R4 ~
3 z% h& y7 |5 x- i6 O3 K
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
6 D, H- c+ J4 V& [& |4 K+ D. ^' x& r" l# N
3 g: f% s% b" 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。
# A. a4 Y0 W  B) F0 ]5 X6 }" d8 x, T
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。: q7 w- o* t3 F
) J. O( \6 Z/ l+ i
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
1 g* a1 u6 C+ _& L3 o2 @; O1 }
/ M: {& D8 m. i2 Z3 v  @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。
: |# ^" U( U2 r1 |: e8 l$ [1 B) s3 z+ `) p  Y# [
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!# M9 a1 a$ V( m, a& s8 V. k
& {/ B4 ^5 M: l6 _$ F# h! b
/ x$ Z% p" w+ P+ L! p; W

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  • TA的每日心情
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    3 小时前
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    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
    - U3 W0 n3 [8 ~6 v) Y
    % H2 u: A& Z6 I  \5 Z4 x: J- z' p# _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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    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 J7 b( w9 i7 n
    & X0 t8 u% [  x# ?4 s" m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
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    3 小时前
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    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
    % t7 f+ E2 m/ ^; B
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:204 s" Q8 _& j( u4 Q1 \7 h
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?; e3 [, Z, v/ r$ j

    ) G8 o" X! V- S结论:马鹿是个好孩子~
    7 W3 x9 t+ s2 K5 E# [2 C

    - P" P6 b4 z% m% u可不,以为就是个名字) l' `7 f" F* n9 H% }

    - x0 E8 B( u# o6 {. V% h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
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    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
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    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。; y5 c$ @7 P( 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

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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
    / J2 Y5 o0 j: z6 N6 d! d, W可不,以为就是个名字
    ( H. k/ I2 g' h( i$ K9 _7 c0 D. o, w' P5 R
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    1 A; `( I& Z& Y" a2 D8 V- J这里的逻辑圈是这样的; e9 ~( F* w7 K4 \$ ~) S& @8 }
    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~* y+ Y" V! C) F% {8 e+ b7 \

    & P9 w1 ~: ^$ g, j7 \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
    0 D7 C4 t' F7 p# ?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。
    1 x  X8 v2 N, r5 w1 D- a这让我想起了绍 ...

    + T9 {: {8 g5 x( J8 v1 l. K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

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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
    6 T' b. x4 F4 \, ?7 y% 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 ...

    5 G7 c* m/ h+ G* ~) W2 c( ?& D4 b6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    4 @, a, T4 G( X" k5 m
      N: B4 v+ g$ z. G, b. r6 H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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    3 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# r/ Z2 j% [7 @5 S+ g. ?6 o
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。0 g8 o+ K2 S/ w9 o/ o$ K6 n1 f
    $ n7 h9 C7 m" R2 R
    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 ...
    ( S( \2 Q0 `8 Q( ^
    ! A" i2 C3 X# h$ E' q6 ?. S/ P
    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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    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
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    昨天 01:35
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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
    " s& k1 d3 R8 o% j. d* ], i* Z. y& ^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
    2 e0 {, f3 @& I- {9 j+ ?" l" T2 Z
    30还多,你们做饭用gas?
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    3 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 19:061 ]% T1 d! h- w6 V7 a+ D! I) n
    30还多,你们做饭用gas?
    9 b# g/ c; Y0 M
    做饭是gas, dryer是gas
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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 L8 M# Q+ J' g/ {  p做饭是gas, dryer是gas

    - ^  q/ d% g2 C" y4 M4 ]* F) m8 bdryer用gas好用吗?我们这里很少见
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    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
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    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
    ' h5 [6 {- h: |# ~
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:192 k6 C) l9 h. V" ?. X/ V% P' n$ t
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    ( P% r1 t4 H, r- n; O' e, ?$ W8 m' ?7 O' R
    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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    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! e$ {, v4 a$ t- L
    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
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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, S0 \0 U4 |: r  @/ i8 u' 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

    ; h5 A6 f0 D" ?. 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?
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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' U3 m. A6 @/ q& m6 {' `
    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

    , U4 I; _) l7 c  J  I% N
    $ _/ f0 J  ~4 a. Q/ |9 U; T3 ~& C我刚才去随手查了一下:
    1 C* _( B$ v" K% T4 P' A+ A5 q2 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
    4 \! \* M! B& ~" s& H你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
      Z8 y, j. |# G1 A; ^8 ?
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    开心
    3 小时前
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    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. }5 ?6 @4 U/ u7 h- t* N/ y
    我刚才去随手查了一下:
    + n, f0 h. q% G4 {. _4 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
    6 a- x8 _8 a' z& n你每月30,全国 ...

    ' \2 B, q0 a) g& t. F! @. e我用的多是gas

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