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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
1 R& Q) K$ r/ G2 b" M" g7 L- d9 c4 a2 e, T' V- ^
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。
( {/ J: z+ b7 F4 Y. U# v2 f' x% v" N1 B% A8 j) 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:
' B5 @% f& e6 Q% N: NΔTf = Kf · b · i
/ o" k, G' {$ Q3 i4 w& {# {5 F    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℃
0 k( g8 ~  D6 M. }" }1 o2 S    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.5 a& V; E5 a: _+ F5 D2 H( y
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量0 p8 n2 {8 Z" S! C9 n
    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
4 |) }, H+ a0 F0 g4 S, {1 _- K) W- X1 I3 i- o( F& ~
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
1 h1 }5 h+ D- q2 t1 R6 W
3 b- V0 o- w4 P7 V( m' S+ O& |. y1 A: Y) d/ x1 I6 u
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。
: v9 G+ |' W4 c$ Q8 \+ f2 t1 ?
3 o$ A* Q* M3 Q8 C8 p3 O9 M: 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。
6 h% k9 T5 c- A
' b$ u$ v7 L8 J. W+ r制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。8 C5 H' w) I+ A* Y9 ]- \( l
. y# K- A7 J3 X1 c0 A2 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。" l/ c' {* Y0 K5 g/ Q) x
1 e' g6 ^6 ~# K  P) N4 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!' Z& T- _- A+ |% b6 A
- F6 |0 r4 |3 o- @* k. e# N

0 w! |% b6 h' g3 v0 G" H

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  • TA的每日心情
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    8 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 ; r+ _3 R. l3 j& ~
    8 j# Z4 U+ t) Y; B  |! b- R
    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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    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?
    1 H# p! K: [* U0 z% s5 l2 f0 u
    - N% Y( T5 M( y7 p0 B3 {3 M; \结论:马鹿是个好孩子~

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    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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  • TA的每日心情
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    8 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
    & p4 _( L$ J, _5 Y4 I; S% D+ M
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    ; {& g  I2 g; \& `马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?, M: w& H: X% Z8 R0 y- Q
    % p' b2 K, q' H8 m4 ~
    结论:马鹿是个好孩子~

    - ]/ A/ U5 t: g; Q8 Y: F' p% o) A1 _1 e+ J0 l+ j* e. A
    可不,以为就是个名字# |- p% o/ O+ Q1 w% m% B2 v% Y

    6 q# u: k' [. q  ^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
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    8 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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    8 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。: E8 g( i: J$ H6 w, ?
    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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    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) z6 F7 t" j' E
    可不,以为就是个名字6 U3 Y& G% z0 }9 D6 z
    " K1 o0 H) G0 R- _$ a( X  _( s
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    2 M! C: U3 ^5 G% f# H) n! X( ?" F( @
    这里的逻辑圈是这样的+ h; a8 c  w; W  P, p: K$ G( c# e
    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~
    % R; v* n" t7 a; V6 p
    ; ?3 _+ w3 V6 s- S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 01:382 Q  Z+ {& S, o& B9 G
    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。
    $ B0 r0 a1 }. C, z. {这让我想起了绍 ...
    3 c7 x" X" s6 T$ n; P: \& M7 P
    黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    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( ], S1 E( s0 s9 x) x) a
    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 ...
    : r+ H. ]5 W, X5 B+ t
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。- S7 n. R) d9 Z* n) l4 x9 x/ g# Q

    ' [' N  N% |' a! m) z+ H# K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
    8 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) i) V; G, j" ?
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。* Q4 T- V  ^' ?7 {
    ) }6 Z# c7 y6 B% h+ 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 ...

    5 S" H7 z- n3 P4 W% A) ]. t
    ; q& w! j- t; q0 j0 ~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
    8 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( Z4 ^/ C
    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& I6 p+ i2 e, b% X+ ~. J6 Q# {30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    8 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 19:062 I) x: R3 k0 |& E& R0 C. s' B7 N
    30还多,你们做饭用gas?

    4 B8 a: |* g/ h& j3 z" Z做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    开心
    8 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) j( g$ Y- e; R  ^& |
    做饭是gas, dryer是gas
      b/ g( {( n7 }% {" y. x5 g
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    开心
    8 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
    8 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
    ( e2 a: T- c- H( O
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:196 X' w8 R) D$ R( Q$ y2 U1 ~( X4 D) S
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    / Q0 |. u3 M& D( s" K/ Y7 o  g
    5 c9 E6 d  `; D$ K1 m
    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/ Y  ]! l. y; L) q5 j
    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
  • 签到天数: 351 天

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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
    ( Q/ k2 w7 E" Q$ h# l% W# U% 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

    " h, G# A  d5 {: D1 _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 02:194 A* C1 e6 X7 N& n/ x6 O
    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

    : S' X" V% q9 s8 V- B- k1 d: h% {2 T0 n5 }
    我刚才去随手查了一下:% Q: ^) {+ Y2 V6 }6 U( a0 A
    【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
    - u& R/ n4 j1 i& I9 w6 t0 ?. J8 e你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    1 k; N" h  k! R$ k
  • TA的每日心情
    开心
    8 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
    ( u: d  ~' Z  L. a我刚才去随手查了一下:
    2 F6 O$ ~* V+ f; u, ^) Z& _【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
    1 U3 B6 H' S. k- v) g, Z你每月30,全国 ...
    * o( E7 I- S% B. _. ^
    我用的多是gas

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