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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 3 I+ Z5 ?$ E. i, o  b5 x
" J; _/ Q- W# r1 a! A4 f, v7 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。
0 `; h) u' z3 m. }9 b. d4 _4 s; Z% n) p5 n( V- 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:
6 L% m. h# F2 H% f2 BΔTf = Kf · b · i8 G+ B2 R5 [/ S/ Z4 ~2 P/ [4 Z
    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℃
) M9 ?) r3 ]! o+ 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.3 b+ h5 e8 @0 Q# @# r# N
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量0 C: U" }6 H0 m" D
    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
; N1 i% w0 ^3 Y6 y, g  R7 X
7 D( x: W$ m- u2 {' 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
) w' i& w" j* g, s, L$ y' q% A3 ~, h7 _' k

/ X" z) m* Z, A/ f5 J4 o+ T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。
5 i' f) s- Z) h1 {( s; B' c: `+ W' R9 z  Y/ H. N  a( C6 Y+ v/ K' O
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。
. L- d* ^" Y- x/ X* w4 q, j, A% H2 w; N
8 M. t9 f) ]7 ]8 k+ J' ^制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
2 ]- A$ t! A; f( i& B
* d7 u( v2 s) `; ]+ p3 Z# `" 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。
$ \0 b8 o4 g- l2 {" E1 k
& u' P8 n% P: r& G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!
8 u: c# x' |! t! N: }1 `1 W9 B
4 V6 l& d4 u, G- H. w9 l/ U% m7 G. f& r4 B; e9 \  T& q4 k9 y7 ~

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  • TA的每日心情
    开心
    21 小时前
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    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 ( W  m2 G2 p- g5 P  v
    6 d( f8 ~4 N% Z
    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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    [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?3 s& `2 G3 H1 A4 F: N' ~$ {% o

    # n2 n" F2 F( t0 [4 g/ v' b3 ?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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  • TA的每日心情
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    21 小时前
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    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
    : B) G7 |: s# F  H
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    ) ]: m+ \/ R4 w, e( {7 n" _马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?" V. c; ~, T' F* N

    ! e% a6 _4 z9 x# p, X结论:马鹿是个好孩子~
    : G/ w6 A4 t6 F& s9 ^: y% Y7 ^
    1 T1 S7 P) I4 ~2 O! L1 j
    可不,以为就是个名字
    * r2 ^2 W5 T9 a/ p$ ?- e- T  \
    4 M8 T7 k( r$ \! X2 W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
    21 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
    21 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。4 C! V: Z0 g5 n! a* p' M# c  q; d
    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
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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 01:22
    . S5 U7 h) C1 J# i可不,以为就是个名字
    1 H" C$ }& ]/ X4 Z4 n% S/ m( L" P
    另外, 我就是鹿过赚爱元

      p( a8 F- d  O( v这里的逻辑圈是这样的! l0 @4 u4 K. L4 h; R
    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~
    ' ]0 I0 s3 N* M% N, ^$ T
    5 i6 j' ^$ a( Z/ Q. U8 L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' S5 [2 M" v  n2 S1 M
    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: L) r, O$ j/ s& D5 i0 [
    这让我想起了绍 ...

    . i/ ~% l: @3 z' U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$ k) x( h8 f+ t6 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 ...
    ( v( N$ F2 N5 f- n$ q1 B3 W6 ~
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。8 J3 |! l/ J& [+ |) J, }

    ) |' {8 A2 A$ x) q6 }/ @! 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
    21 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# R7 E4 e8 z9 _2 Z8 l# G
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。3 l" O; M) s/ L, U; r4 g0 F
    5 ~: z5 _! W+ X5 D% T
    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 ...

    ) d0 c5 A7 P' _+ ~8 u7 [/ S8 p  r. [5 m1 b1 \) v
    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
    21 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- q" i6 f2 K3 F, T1 E8 _9 R6 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
    # r- V. W4 j% W' _# D0 d* u
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    21 小时前
  • 签到天数: 3067 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" r- y' j4 Y, t( Q% t4 e
    30还多,你们做饭用gas?

    0 W: E$ H( j5 ^, }8 j3 Y做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    郁闷
    21 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" @/ v# @" x! ?8 g5 Q* Z
    做饭是gas, dryer是gas
    - ~: c6 g( d4 y; b( t
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    郁闷
    21 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
    21 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 7 o9 t! x1 T2 G# T
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19. Q1 ]6 e- c8 R& L& O; N8 a- ]5 c
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    6 \9 N! z( Y2 }" j+ |

    : `7 I2 _- Z3 S财迷的本质处处都一样
  • 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
    ( x9 p  j+ Z2 {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
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    慵懒
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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
    . U8 ~- c( B) C, x5 z# r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
    % F1 D  o, |& G! c" W
    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
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    [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 02:193 [6 l* T3 s" z
    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
    0 t% M* I, G# f* q% ?5 A  B
    2 F) \: J. z( D8 f
    我刚才去随手查了一下:1 W% D6 U# j7 ~( ?5 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/ g* B0 E" c( t4 r& W. J3 E% q4 f
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    : L) K+ I- U: V( _' f6 I8 f  \) F
  • TA的每日心情
    开心
    21 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& V6 C0 L6 O0 }7 ]7 J1 z) j
    我刚才去随手查了一下:
    . b0 V& j6 _8 ^) k, a& q0 E【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 P4 }# ?& ~/ p3 G7 q你每月30,全国 ...

    6 A2 K" X# c( p/ o" n) O) S我用的多是gas

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