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[科普知识] 从杜康冰棍说起

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沉宝

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楼主
 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 / l; c: E' C4 n, w/ J( A

8 f" L  I! |5 @2 N, X8 b& p+ U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。1 |. S1 h' r) v) D+ }" T

6 N0 G7 s' x9 y- 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：  _2 o; c; n1 j" H
ΔTf = Kf · b · i
7 K/ ^' P( t6 R4 m& A    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 \2 r' ?$ \) n/ n4 R
    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., T$ g3 }& b7 F3 }  C) q
    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量
( f, E  o, v5 c# x1 @) {    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 D3 V# @6 o  k( t( j6 c8 M8 o+ N& `+ O
- D3 b7 j% \9 l( j5 R1 I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9 `: {2 _6 b- G6 b2 ?
6 j6 P) y1 T, X1 q

% ]. r5 j" C% S# n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。
- o: H' G5 F# |+ X4 f8 Y7 o  h$ {" e: ^+ d. v# O/ Q0 H8 Z' j; @6 R; }
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。& I! I* G6 x% T$ G% U! F$ P3 p" g

9 P2 g. E7 x- I8 B制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。2 ?' `4 I( X2 n) d
; H, h* w6 Q& l+ J& 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。: V/ w% N0 h" m% Y, i

3 W, L6 Q( c; Y% h$ ?0 ~$ N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！6 ^9 W5 m/ E, i* t1 @6 M
) {2 e9 T; M+ T/ t- N6 A
$ r4 `# S. e" S3 u7 R6 N5 O
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    15 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 % m  \9 p- b. l

    & {; ]/ d- r- }1 Q, 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
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    鳕鱼邪恶
  • TA的每日心情
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    3 天前

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    [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？
    ' U- @* v9 A% Q% g; h
    # N; D  ^8 Y8 L) x0 t( h" Z结论：马鹿是个好孩子～

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    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:36
    jellobean
    哈  发表于 2018-7-3 01:29
    马鹿
    xiexie, 加分!  发表于 2018-7-3 01:24

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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    15 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 & M3 l0 |- D# L
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    + V+ x2 ~3 }  q马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？; R' b2 q& @5 g4 R

    / B2 f( K( V. ]结论：马鹿是个好孩子～
    $ Z5 n; w( t0 A% M( b

    / Q/ J: i/ q7 P! p, x- p可不，以为就是个名字- i7 M3 J$ Z: a9 f

    0 x4 {" {0 d, R$ ]另外, 我就是鹿过赚爱元

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    参与人数 1爱元 +10 收起 理由
    燕庐敕 + 10

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    jellobean
  • TA的每日心情
    奋斗
    15 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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    燕庐敕
    社长说的  发表于 2018-7-3 14:08
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    jellobean
  • TA的每日心情
    奋斗
    15 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。
    * w3 S, W" [1 p% v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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    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    鳕鱼邪恶
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    3 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
    : v* T8 B8 u4 O3 M: X: M可不，以为就是个名字" J# C1 u3 i* `& D! ^' W

    6 Y" ~8 E, P: I; e- t另外, 我就是鹿过赚爱元
    2 R& z; y- r2 y8 p7 a+ `) i8 O7 q
    这里的逻辑圈是这样的
    # R: ]/ T7 S3 U: g9 i! h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～
    . H9 v1 c8 z% t# |. E: l- T
    " B4 I+ T% b0 P/ a# q4 P6 Y: T9 S" y' D& _哎哟，暴露年龄了～
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    沉宝

    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) Z; Y& x* A, {& R. P1 ]
    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。
    3 Z7 S& b8 Q9 s+ ^2 n这让我想起了绍 ...
    ( I: I' s* A3 _2 p
    黄酒度数低。另外，商人奸诈，不像俺这么实诚

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    jellobean
    蔫坏蔫坏滴  发表于 2018-7-3 03:47
    即晴
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      发表于 2018-7-3 02:37
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    沉宝

    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: r9 a2 A( a5 G. l' X* t4 \
    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 ...
    + p6 |3 i+ S# j( z+ q1 ]3 s
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。2 U) m- c$ o, u' U5 O# [- N  n
    0 p2 I4 Y  `2 Q; F' J
    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
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    15 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( _3 H; `( [1 Z0 ?% E* s
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    ; G& ?! ]. [4 Z, }2 s3 W+ `$ r7 P* W' `2 ^0 P
    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 ...
    ! L( e, [  `; C! f

    . M4 w7 q( P* U- 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
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    lorry
  • 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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    jellobean
  • TA的每日心情
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    15 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
    % Z4 I1 q) z$ T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$ B- W% ?3 {
    30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
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    15 小时前

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    13#
    发表于 2018-7-3 08:15:56 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:06. }* r2 e* E$ ?# K* ^& a! a% h
    30还多，你们做饭用gas？
    , {' J. |. K( {
    做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
  • TA的每日心情
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    15 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
    * l; L% i7 K! L* v1 l4 x& h/ ?做饭是gas, dryer是gas
    1 a' a  s$ }% Z* M( i$ Y2 k
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
  • TA的每日心情
    奋斗
    15 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？
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    15 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
      b9 [7 t6 C# H2 K  K9 Y* y% J2 N1 L9 }
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    " M: l8 ^5 ]% H2 G* i5 n) Kdryer用gas好用吗？我们这里很少见
    5 W; {/ H/ ]9 ~: a/ X# N" A2 n

    5 U2 Z; R9 ~& C' y2 s2 B* _财迷的本质处处都一样
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    老财迷
  • 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0 L7 N8 e% X) 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
    云淡风轻
    伙呆了: 5
      发表于 2018-7-25 11:20
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    老财迷
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14

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    [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 02:195 H- T6 j! N, i  v$ u% W2 }) w0 \" c* G
    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

    5 i' g1 W/ K" C3 e3 Y- M9 S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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    老财迷
  • 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
    1 ~6 ~- |# K) Q$ I9 @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

    ( s6 |' V7 J8 m
    ; N: \: V- ^3 b% m我刚才去随手查了一下：
    8 F4 M% @8 ~* y% S6 L- u【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 [6 P; U! q1 Z" u# a  x& Y4 G
    你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷! E1 O$ B) \1 I# L
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    15 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- _$ ?" U+ g0 L
    我刚才去随手查了一下：# N; I: \% ?4 L- O
    【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7 q: ~" |- A. L' o3 w) k$ }3 X
    你每月30，全国 ...

      W9 A, a5 l  o& U  T( T+ D我用的多是gas
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