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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 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 沉宝 于 2018-7-3 00:51 编辑 6 J' c+ d$ A8 x9 }; |2 O

; b/ f8 X: L- o' y* ~/ H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。, {( |& V8 E4 Q+ i# M* V
' U! C7 v: [2 ]. c
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:
1 n3 ?3 [9 L/ x# o7 MΔTf = Kf · b · i
* ]4 r9 B0 r7 w5 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℃
- a4 ?( Y4 [, {# 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.
' m8 r5 Z) ^7 e    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量  ~5 h- h* w+ b- @
    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
* r. g) F2 g- s( [. r* n6 H9 R- }0 s+ j
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 `" i# |, Y& I: {# r. F: Z% O, X( b3 w3 U6 a
( L# 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。/ L; T7 T9 f! q1 E& G; N4 ?% X

0 S1 H5 c) A/ ]' K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。
3 U/ i( N2 w6 d" u
# p; J% x. B3 L3 L; g+ u制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。2 {3 d. I: U, p/ s$ P/ `6 J
, F% D7 A& s7 f0 E
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。9 Z4 M) y) `# A& d

& X( c7 @  n9 X' 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!/ \5 W" j+ c2 X: N. s8 K
6 z4 Q' ^. v8 n% B. p+ ^9 [  M! `# |/ }! n
- u4 u' e/ _; }

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  • TA的每日心情
    开心
    18 小时前
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    [LV.Master]无

    发表于 2018-7-3 01:20:19 | 显示全部楼层
    本帖最后由 马鹿 于 2018-7-2 12:21 编辑
    6 @1 e5 a; L0 [' U$ q- K7 }0 t, Z# B! |: U1 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
  • TA的每日心情
    开心
    2023-12-19 21:48
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    [LV.8]合体

    发表于 2018-7-3 01:20:53 | 显示全部楼层
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?& \" T. a- o; w: `8 ^2 D

    ! ?1 Y7 U7 y4 F& b) F0 F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
    开心
    18 小时前
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    [LV.Master]无

    发表于 2018-7-3 01:22:48 | 显示全部楼层
    本帖最后由 马鹿 于 2018-7-2 12:24 编辑
    , c) N3 `! ^/ b5 i$ W! Q
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:203 j; ?) ]4 a5 ~9 Z* U+ J8 a
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    / ~( b3 W; d) Z9 S* j- J7 ?( o
    9 N3 J: y- T: Z* u结论:马鹿是个好孩子~
    7 S  i2 g8 m& `

    / T. [7 K/ s0 t, D4 c% O( d可不,以为就是个名字
    0 C$ W7 F5 v" c$ f: v7 H2 R3 `1 b0 D
    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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  • TA的每日心情
    郁闷
    18 小时前
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    [LV.Master]无

    发表于 2018-7-3 01:31:13 | 显示全部楼层
    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
  • 签到天数: 2841 天

    [LV.Master]无

    发表于 2018-7-3 01:38:50 | 显示全部楼层
    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。
    4 T- T. q- H: N$ h3 Z& I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
  • TA的每日心情
    开心
    2023-12-19 21:48
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    [LV.8]合体

    发表于 2018-7-3 01:39:58 | 显示全部楼层
    马鹿 发表于 2018-7-3 01:22+ X1 n/ t; I( h$ ?3 C
    可不,以为就是个名字  S9 @: @" [* `, O4 Y% G

    9 w# g! C2 d8 q另外, 我就是鹿过赚爱元

      A$ P0 h9 \( F8 j( }$ q# ]这里的逻辑圈是这样的; V. R1 D/ l/ _) `: H# O3 v
    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~
    8 m% a3 k, x3 {" I7 z0 W7 O0 P; D% T8 C, S
    哎哟,暴露年龄了~

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     楼主| 发表于 2018-7-3 01:59:09 | 显示全部楼层
    jellobean 发表于 2018-7-3 01:386 e, E, N' I" N/ `) Y$ w. W
    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。
    % z; z) K* F+ B* }' ?) _这让我想起了绍 ...
    + |. P  @( [4 E9 S* s* }0 G
    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

     楼主| 发表于 2018-7-3 02:06:26 | 显示全部楼层
    马鹿 发表于 2018-7-3 01:20; \: N- }" Y; C$ z: @; I- e
    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 ...

    : T& c+ G3 |$ @& N0 t2 c6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。% G: h8 Y1 [# I5 \7 R  Y6 n* Z

    4 u" p& W1 m# 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
  • TA的每日心情
    开心
    18 小时前
  • 签到天数: 3040 天

    [LV.Master]无

    发表于 2018-7-3 02:19:49 | 显示全部楼层
    沉宝 发表于 2018-7-2 13:06% L- K- s, J: ]4 z8 i
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    2 f0 s1 i8 T" i) f' S8 f
    * P4 a0 G; G" 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 ...

    ) ]; q: [5 p$ _, }$ {3 q, j$ D" z5 z6 |- x$ V* m9 m
    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

    发表于 2018-7-3 08:04:12 | 显示全部楼层
    学习了。
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  • TA的每日心情
    郁闷
    18 小时前
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    [LV.Master]无

    发表于 2018-7-3 08:06:57 | 显示全部楼层
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:19' ~& y# z+ U! s0 g) C9 _& a
    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 g- t6 A1 q, J. c( z
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    18 小时前
  • 签到天数: 3040 天

    [LV.Master]无

    发表于 2018-7-3 08:15:56 | 显示全部楼层
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:063 G! O, ^2 D. g$ y/ m7 F8 h  `! U/ L7 Z
    30还多,你们做饭用gas?

    9 z0 Z/ n( V5 r8 w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

    发表于 2018-7-3 08:19:18 | 显示全部楼层
    马鹿 发表于 2018-7-3 08:15
    6 ^% o% s" g% l6 A$ e% m" g0 n做饭是gas, dryer是gas
    # X  h" j6 S  R" {1 R* M
    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
  • 签到天数: 2841 天

    [LV.Master]无

    发表于 2018-7-3 08:20:33 | 显示全部楼层
    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

    发表于 2018-7-3 08:43:48 | 显示全部楼层
    本帖最后由 马鹿 于 2018-7-3 16:09 编辑
    . a; t9 n1 g7 M2 U% ~% C
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19$ b: Z% o# d) i2 f
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    $ ?4 G& h. W# t" k; h) N& Q8 S

    / B, q: ~7 I6 T! e; D8 X4 |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

    发表于 2018-7-3 09:36:31 | 显示全部楼层
    其它的不知道,但白酒,肯定是53度的最好喝' O# d4 r  g* O/ n( L* v% q% {% \
    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

    [LV.8]合体

    发表于 2018-7-3 09:41:54 | 显示全部楼层
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:19
    1 k5 `4 ~0 d2 G1 `) k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
    / g  ^( ?% }( r- U' j$ l8 f
    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

    发表于 2018-7-3 09:43:51 | 显示全部楼层
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:19% t5 g, a) ^8 d6 y5 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! ~; d+ Q3 C! A
      C6 _" o& ?5 v  L
    我刚才去随手查了一下:
    / h9 g. Y' K* t! j% e9 W$ B【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5 n, `+ @& c# ]% |- d* c, T
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷7 a! Y' \8 e1 H! M/ ?) X, r
  • TA的每日心情
    开心
    18 小时前
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    [LV.Master]无

    发表于 2018-7-3 10:38:30 | 显示全部楼层
    老财迷 发表于 2018-7-2 20:439 y  @0 b  k% E% u4 y# d  @8 h
    我刚才去随手查了一下:
    6 j. d, ~1 t$ s' ?0 ~【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
    ) z( p& d3 @2 Z, b3 A+ E. G+ Z) x你每月30,全国 ...
    8 }  Z8 c0 G: v% z- ]1 v% ]
    我用的多是gas

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