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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
" ]/ F! I4 n+ k7 V& i8 o- Q$ r; ?
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。. i5 H. o, @. V+ j6 t% V8 ]- d

3 G0 n) v# ^8 v. z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:, P& `2 j. i% q  F7 \( \! p) C; k  U
ΔTf = Kf · b · i# H: G- h, R- [, _/ h
    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℃
3 a) b, M2 a& h9 g, D7 v) `    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.) O* R: w3 R* `8 A; S4 _+ a/ v
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
0 e, `5 U0 O+ U( B* a- C# a! `7 u    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- K: ]# i! {+ |' `% _4 {
  o- W0 R8 S- _
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
% S8 E7 E- q4 @$ d8 C
! s# Q) H% _* O0 g5 ]( N7 D3 e1 M  _" }0 [1 h. k8 C( w
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。8 B- f$ ]" M6 ^( n' d8 Q+ m! C
2 T5 E+ Y7 F" L% [9 b7 ~4 L' N7 a
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。
2 t' `# I$ T/ a1 N( }- v; P
/ s& R; C' T% J, l制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
! B. ~- S5 S' F3 [( f
; ]: q0 H, q% ^% h5 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。
# L- ]6 Y9 E* i2 L0 S
) m+ Q# C2 ?; Q( e( y2 }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!% F' j2 W3 X- a7 N; d

8 V. e% ]7 `' a" G1 q
6 g* y* X2 c0 h3 ^  H

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  • TA的每日心情
    开心
    9 小时前
  • 签到天数: 3069 天

    [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 V% |5 l* o) g5 G' U

    & y% ]5 A5 Z$ ?  g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
    开心
    4 天前
  • 签到天数: 284 天

    [LV.8]合体

    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?
    ! R" K# S8 I4 y& k. r" [9 @- j. ^! K) k& |5 `. i! h
    结论:马鹿是个好孩子~

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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
    开心
    9 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 1 j* U0 ~7 l8 i
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20' Z* o7 c' m, w* e! t. V
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    ' ?. m2 q$ F$ }3 a- k
    0 E4 `! u& X$ X1 U结论:马鹿是个好孩子~
    2 j. `1 G6 o3 Q* W! |

    6 ?3 \) V; v' j- d可不,以为就是个名字
    " M( a7 b  q6 _8 d0 u  f7 C" u
    5 l+ C8 \8 Q& A2 Z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
    慵懒
    9 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
    慵懒
    9 小时前
  • 签到天数: 2870 天

    [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。! o! \, H" v, v" f! m$ j4 u
    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

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
  • TA的每日心情
    开心
    4 天前
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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" R5 Y3 u: \1 R3 N
    可不,以为就是个名字
    9 A) T7 B7 ~* I3 O, R! h. P9 D1 _7 L  `5 |
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    # r: ]+ k5 r0 r% q( m6 L
    这里的逻辑圈是这样的
    " g- e9 K- {2 K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~
    5 k# w' [. ~1 X0 m
    + {8 {- n7 W6 }, Y* H) P4 f% @* n! n哎哟,暴露年龄了~

    该用户从未签到

    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
    3 [9 g; A/ o1 D: M/ t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。
    9 |& I9 R" h3 P# j4 i1 Y! X这让我想起了绍 ...
    8 N/ z0 u- G1 S7 u1 l! Y
    黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    点评

    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
    4 V7 d. a; \! @: }; c' `& L0 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 ...

      }1 F  n, [  N$ Z! v6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。3 Q" ~  I8 P+ G* d% w+ N+ e
    6 _+ H# O- x4 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
    9 小时前
  • 签到天数: 3069 天

    [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 13:065 l8 |# X1 c% y0 \
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    / l' n5 d: Y- E( i
    * H) \6 a/ F. Z2 v3 `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 ...

    3 _! k% k- C5 N; W: m+ e2 Z1 B" k* o- L2 h
    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
  • 签到天数: 334 天

    [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
    慵懒
    9 小时前
  • 签到天数: 2870 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 02:19
    1 v+ _& D1 r/ O5 M& F4 \2 \2 ]  [1 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
    " P5 Z; k2 f+ d$ c! R) L
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    9 小时前
  • 签到天数: 3069 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 19:063 {. n# ]9 o) q( r. n8 {3 @
    30还多,你们做饭用gas?
    1 r+ }. ]' A% Z+ I# `* Z/ X
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    慵懒
    9 小时前
  • 签到天数: 2870 天

    [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
    # X$ \7 ]1 `5 E) @做饭是gas, dryer是gas
    + P7 p" H& I: J& h6 e/ x
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    慵懒
    9 小时前
  • 签到天数: 2870 天

    [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
    9 小时前
  • 签到天数: 3069 天

    [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 . H* K& w9 b) X# _/ z
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    0 z* n/ A  ~! u3 v: [, \8 Pdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    , x7 Y2 _0 w! l: o  d
    , v& d2 Y. ^7 S+ ~/ v
    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
      t1 {) Z% `, J0 p* Q: h- o: J" W1 s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
  • 签到天数: 351 天

    [LV.8]合体

    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; b2 O, O& R0 ~, [% Y2 a5 G$ X
    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
    " _( X. U# p( b
    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 02:19
    ) ^7 u5 }6 H. }4 f; m' 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

    , B; |' F1 R9 @, S# j5 p9 D* [% K& U& f' b
    我刚才去随手查了一下:* n4 o* q0 n4 K, S) E' h8 j) 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; [0 W/ U- D: w0 |6 @3 v5 T/ j
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    6 m, A6 }' ]6 f+ I: U# h  x5 f
  • TA的每日心情
    开心
    9 小时前
  • 签到天数: 3069 天

    [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 20:435 k$ j2 \; E/ g; q5 `; z5 Z0 x
    我刚才去随手查了一下:
    . j* w4 @% v' x/ 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
    + d  P7 S5 D: \+ ?你每月30,全国 ...

    . `! f/ `! X" d3 A  q( l: W我用的多是gas

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