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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
* G7 U6 b* g9 Z. m' F) Y8 [' W
; c, L- n/ Y3 E4 `# j$ |5 N- 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。
. r% D6 p, ^4 [- |8 K4 s/ o' b8 n: j, u: t, [
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:0 n0 ~+ @2 _$ R" ^) b2 m" [
ΔTf = Kf · b · i
& c+ ]6 T" p( B( i    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℃
7 I6 E. a0 U0 @$ d    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.
  n: W: l6 C' L3 ]! V5 M( v    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量7 D& K4 y$ {2 P, F
    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
/ \- m' ]7 ]! y# Z% p% k
1 L0 N% \2 N% _, R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 F6 J1 v3 S9 d! t6 b: W# g2 h# K' `1 T! {; J: ^7 E5 ?% z

& e! q) f' N' V0 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。
0 D3 }7 G0 V1 h# K
9 V5 ]: X% U2 i2 p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 {  ^0 w  N! d% j, T* @9 H7 a- [& x
: a- X7 M/ I* I1 }7 A  K1 K& a
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
  X4 W' B% Q0 y5 }8 }- M# k! x' [
0 u7 Q8 l4 |! S! H0 i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。
( l2 i+ l% G* [+ d4 i0 n4 F
1 @+ H& @* `, }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!
4 t0 e$ `, s; p4 E3 s8 t5 R1 _
( D% |4 o# ~% _0 _
. s5 t( S% O+ A; H4 Z( a

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  • TA的每日心情
    开心
    16 小时前
  • 签到天数: 3068 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 , c: [4 ?$ p# N2 ^
    1 s0 e( G9 x: {3 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
  • TA的每日心情
    开心
    3 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( s' _7 m* [
    $ i( J  H- X# T2 E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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    参与人数 1爱元 +8 收起 理由
    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
    开心
    16 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
    0 _9 x. ~' }$ v( }3 \' R. |* {; O; {
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20% e4 c: h! ?; R8 y1 D
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    " s8 O, U1 M6 ]- p3 f6 K, V! |. v5 ~/ q  f
    结论:马鹿是个好孩子~
    $ B3 v. V& |. F
    $ N3 W- E  O- i# ^5 a
    可不,以为就是个名字
    ( K/ Z8 C# Y2 @
      R6 }9 I8 J( d/ b& }7 Z& n( D( a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
    奋斗
    16 小时前
  • 签到天数: 2869 天

    [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
    奋斗
    16 小时前
  • 签到天数: 2869 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。7 }1 E' k2 f: ?9 _" G' U1 o
    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
    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 01:221 d; F4 x& O- |  @) v  d
    可不,以为就是个名字
    - a/ _+ f0 t6 R* ^3 P1 W# u2 P, x4 s) w
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    : t! O& D! A0 F这里的逻辑圈是这样的! W: \& Q1 B6 T- M6 _3 d
    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~
    7 F/ b; o# Q) f, r  ~: g: d9 o% v% K6 {  k2 F/ n, k) O
    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: g  A) Y# {$ M2 T) I% @& B
    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。2 f: |2 q* X" z: _7 S8 D* u
    这让我想起了绍 ...
    2 h; T% v$ u) p3 Q
    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( X4 \: @/ G0 W5 ~- v4 A, p
    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 ...
    # O, Y: A: c9 u% l* i3 F2 j7 \* ^* E
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    & R1 T4 \" C9 A8 [$ c4 T' G
    8 h% }1 r8 O9 H( n, c8 Y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
    16 小时前
  • 签到天数: 3068 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 13:060 H1 h7 M" J9 q/ {0 G: x
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    $ d/ d6 F) W/ @) m% u. e6 W# P) z9 i9 R1 @- d5 g# V
    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 ...
    7 p8 u- P0 ]% I4 e) {, v# R
    9 t" }# }2 r+ d8 }3 Y; }
    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
    奋斗
    16 小时前
  • 签到天数: 2869 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
    . T; t  \/ h5 m) Y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' O+ O" g6 ~, p" K
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    16 小时前
  • 签到天数: 3068 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 19:06
    $ Z' K' W2 s$ l" u2 W# R30还多,你们做饭用gas?
    . D2 t' \' Y- P" a
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    奋斗
    16 小时前
  • 签到天数: 2869 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 08:155 G9 G4 ]& r' V1 J
    做饭是gas, dryer是gas
    / |7 s- r/ C/ g# \4 V& w
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    奋斗
    16 小时前
  • 签到天数: 2869 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
    16 小时前
  • 签到天数: 3068 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 ( x" S; w  l4 N5 \9 X3 R) G
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19. ?1 Z) h3 g1 m9 j: ^
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    . f/ ^$ ?8 C2 h! y+ b5 ~
    & @7 C( ]" z$ O! C4 C8 O3 }$ f
    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
    7 `/ J8 J& r# P2 a# P, _* W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 02:195 M# J6 U; S  X1 ?
    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

      o) b' t3 Z$ q$ M7 m! O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
    2 [0 T/ u2 R0 A3 H' C1 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
    : n( ~* ^! o. [# K
    6 W7 `  j9 ~; c3 e+ `6 [
    我刚才去随手查了一下:/ z- r7 |4 l; P9 }+ S- |/ k
    【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" a: M" p" H8 f% Q9 y
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    4 l% G* w9 n3 R
  • TA的每日心情
    开心
    16 小时前
  • 签到天数: 3068 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 20:43
    6 G0 U/ D$ B+ D% X" s0 V* o4 P我刚才去随手查了一下:
    1 ]1 N) w. Q  [& j* H' L【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 L: k) n9 {; ~) L+ A( G你每月30,全国 ...
    4 V0 t  u1 P" i8 \
    我用的多是gas

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