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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
2 T; w2 F' Z1 b0 a- N% r4 e8 d' y4 I( t" y( T' S1 J' b, `
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。2 }' l" i" h5 P; H
. m& c) d/ {; s% ^- |, P
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:
2 R# V3 c$ \0 @/ ~  Q2 z& n* }1 ?ΔTf = Kf · b · i
" M. E/ b8 E- t/ X8 E  U3 M2 W    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 a* O% I# d* v! K4 Y- ~4 y    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.
- @! r& \% b0 |$ _7 ~* _    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量! @5 Y, r8 [) F3 b1 c- ~( G4 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
3 k5 }# x  ?# H- Y. _0 H; w8 j2 @9 s, M! b+ A7 j$ ~6 i: o
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8 J9 ^9 W) T$ j# }. U. i

# o8 |+ s& X( S( h- G9 t% q0 r
- Y/ z: W7 d7 \3 @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。+ ~# L: r& R; H7 Y( F$ K

( `) t" y, j) c8 w  V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。* s% R+ @# a8 G) B
) V% f: n) H% A) ^1 a) q
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。  w* I3 z! [2 `6 q
: P# J( N) `, I6 J3 j
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。* E7 f, {6 v1 {- K
$ ?: n/ k( V7 z+ \; F( 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!# g0 S. @. `7 S
+ y' R) E: y1 v% g: c7 F

) W  J$ S2 C& Y  ]0 U/ n

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  • TA的每日心情
    开心
    18 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 * b* C8 ~! ?; X; v0 M# x7 Z# y% m5 q

    , y0 ^/ T+ R# W. R% L# k& t/ 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
  • TA的每日心情
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    2024-4-3 08:24
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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?. O7 S; O3 o/ F1 {; S
    ! X# P' V  H/ B8 i+ M- S, K
    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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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
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    18 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
    4 p9 B; t+ D3 G
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    : I. A8 B* K4 o; `0 I) w马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?. N7 w$ V  T! K# t" g" T! H
    " w5 K4 `  I7 }, T0 ^5 h
    结论:马鹿是个好孩子~
    # D9 |) g/ ]) I$ k( U# ~
    0 s& j: ?5 S/ p1 S4 D( g( t! e/ t' w7 L
    可不,以为就是个名字+ F; Y( \$ Z* O4 m4 R/ q
    ) V3 c- F3 w. _1 D
    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
    18 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
    18 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。
    / s/ M5 H% l+ p# P5 P. }! t6 j5 E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
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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 01:229 ?. U( r9 L8 @4 w$ _: q1 W" N: @- s
    可不,以为就是个名字  {! v3 Z# S" Q" u# A: t

    0 @+ d2 ^6 x3 a6 d0 P6 R4 F另外, 我就是鹿过赚爱元
    ' i' W- b8 N( u% |. x& y
    这里的逻辑圈是这样的- k$ m* C& y9 c  f% M
    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~
    ' b' b$ G  S8 x  j! ]8 U* K3 B
    4 Z' N$ y" f( O1 M3 M9 O8 r( h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
    ' x0 X& G) C4 x  X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。
    % k* q2 r7 z. ^* R8 j: n这让我想起了绍 ...

    ) L. u# G  [4 [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
    % y( G- j" m+ r; B8 N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 Z4 q- B) F5 b+ ]
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    / B& H3 O3 |" H0 u( k+ }  ^* k( @' s; U* a# y+ P- D
    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
    18 小时前
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    [LV.Master]无

    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' o1 ?$ [( k/ {' d+ A* z
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。6 E4 g& g1 F0 Y% I, D

    ; u6 ~/ ^! q/ I8 Z& z3 _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 ...
    1 x: `; e1 R. g

    . m" Y! u4 V# W, ]* q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
    18 小时前
  • 签到天数: 2863 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 02:199 W1 g, N' E# S( 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
    - B- W+ ]! U8 v& g: T
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    18 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
    ! M+ o$ H9 y4 ^4 m" }30还多,你们做饭用gas?
    4 v# u! h# o4 i0 M; M6 [( r) u# N, e; }
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    郁闷
    18 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 08:150 x% u* h9 ^. w5 C6 w3 e
    做饭是gas, dryer是gas
    5 T2 a# S- w8 Y) K
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    郁闷
    18 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
    18 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 ( T; ~( {  I! E' h- O) r+ V/ a
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19* z1 v- q; _/ [# {2 G
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    " F+ X* M; ^4 U8 Y, k! m- q
    0 p2 d% H) r. d; c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
    4 B) f/ b. ]$ r你给的那个杜康酒的链接,纯属瞎扯

    点评

    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: z- t% ]+ E' x1 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

    9 @; K* P& x0 {3 k  O" l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
  • 签到天数: 351 天

    [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 02:198 x/ T: Q) W& p" R* K. \% n+ w. b
    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

    6 L( K* _" T% o$ f0 o% h5 J6 \% {9 f9 S: }: e4 a: K* u# n
    我刚才去随手查了一下:
      V7 V' v3 s. C8 g" C8 d5 `  v- [【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 [6 R& x# J% Q4 t你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    4 C4 M6 N. n. Z$ q
  • TA的每日心情
    开心
    18 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$ M" {/ o# U1 @  T7 U/ Q9 p6 L
    我刚才去随手查了一下:
    2 B8 m+ z5 e( R. w- p* H# }6 f* 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9 e9 E( N: R/ ~) P' l
    你每月30,全国 ...

      ?! s6 X  Y0 A9 D+ F我用的多是gas

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