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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
. Q6 L1 f5 y  M2 w* ~  G2 p6 _" X7 {5 V7 L8 |& p! j3 h! X
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。8 W0 O: p+ E8 U$ ?9 Y3 ^) {

! _  i; E+ _2 V: j+ P5 a; H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：
* d* G' Z0 c9 L/ X5 dΔTf = Kf · b · i
7 a+ \, g' q4 K, r% Y( 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℃
. u, H0 ^3 b5 b0 c2 J    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.
: Y) e# h; L8 Q' ?    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量
& l  W% W. A! f) U2 m# 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( V: G0 c/ S3 j0 v) z
( |2 W6 L' \7 F8 b/ E% L
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
% d- C& ~  f" S7 ]0 E; U+ y9 _5 a! r2 B5 q5 @0 a

/ ~- b. Z+ l5 b) s5 e* L9 }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。2 r6 F6 h% r. A" Q

+ w8 D3 w0 z9 _5 S/ j  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。
1 d+ q* ~1 C: V/ y. v, h6 g- |  r& ?/ [8 e7 K
制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。
  j/ e- j/ o3 `: M! s
3 G# X! @) G% o2 t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。4 |3 O( Y! h2 X
7 C8 N& B6 m3 ]$ m
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！
! ~* U# S1 h: D4 @( s2 {. l
" I( C8 Q# h7 H* c3 n
3 U1 M" Q' c9 Q1 ^& P
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    6 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
    " B' ^/ r7 d1 t  W
    2 W% H$ h3 g: o5 q8 \' M, y: H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
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    开心
    前天 03:10

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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？
    ) T' W- _, j6 G2 G3 f# K# x/ p4 D
    ! N9 ]  Z. |; N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
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    6 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
    : R3 w9 M/ D. C& D/ ~: Q6 E5 m
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    , d. m! m6 p9 A. u马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？
    9 {0 H+ R& j: A) O
    1 g( k# }; v' S9 ]3 U3 D结论：马鹿是个好孩子～

    * O  u5 {' _1 g! |
    0 h4 m% X; T; J; ?' I9 D4 B可不，以为就是个名字
    - @3 I3 t2 K7 h; @/ U: b& ~
    / \2 v8 Z, N3 K% I  {另外, 我就是鹿过赚爱元

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    燕庐敕 + 10

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    jellobean
  • TA的每日心情
    郁闷
    6 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
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    6 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。/ _; z! K: V6 ?+ z/ ?  }8 P
    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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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    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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    [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 01:225 C8 Z& p0 U7 [9 ~2 s
    可不，以为就是个名字% }0 t# v6 S! M

    & R- a1 m+ A  U# n另外, 我就是鹿过赚爱元

    * C& _8 j+ f2 c: m# [这里的逻辑圈是这样的! v9 k& F3 U+ T0 ~- J7 \
    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～: Y1 r& N' v% {. o
    ! N) F3 F6 Q% ]2 U
    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
    6 s6 X% Z- k+ L+ z2 Y/ }: O3 v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。
    8 e' v( {0 H5 l+ }' y+ U8 g0 Q这让我想起了绍 ...

    " y: y/ Y# W5 N; 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
    油墨: 5 油菜: 5
      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! ?" i! m/ j; G# S
    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 ...
    7 h2 F. m+ ]6 `- N9 z
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
      J' _+ ]  w3 w8 Q
    ; ^% G* ?- c* z$ H4 \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
    6 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 13:063 o. X# C7 b; j* q
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。, Z$ i5 ~( G1 u. I

    , I" |9 g/ A2 i) d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 ...

    5 X" A, n/ u8 r$ L
    ( ^& f! `. V6 W7 p, L, i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
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    郁闷
    6 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
    " z5 X1 k, K% d* [% P3 h/ B& 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
    4 c  ?1 n7 C$ I
    30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    6 小时前

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    [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 19:065 g: c1 p/ m) ?2 d) d9 l+ ~
    30还多，你们做饭用gas？
    ; j& X7 I  S* M% O
    做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
  • TA的每日心情
    郁闷
    6 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 08:157 f: }, _/ m6 X9 h' Z, K5 z- J- J
    做饭是gas, dryer是gas

    . J. o+ D$ n! t3 Q0 Edryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
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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
    6 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 o# F% i4 J5 x! W! d
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    / ^. Y+ ]; Z- ]& P# ldryer用gas好用吗？我们这里很少见
    2 H/ |1 d( {/ _+ Z8 p& n, X) i

    , k  u8 n, ~6 Z. ^. r9 D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
    7 s# Z% l0 {; l4 ^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 02:19+ P7 R' P9 E6 F5 Z7 J
    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

    * x6 a! k0 z0 s5 b, t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
    , C6 F3 D6 k, J2 }6 Y5 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
    % K* }$ @9 x( l+ p/ V

    5 {) P" r8 R1 }7 h0 F) ^/ e我刚才去随手查了一下：- W6 g' x( ?  P, n6 d
    【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 }! d- f$ L: Y6 o# L/ \你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷) F. x) z; j+ Z# d
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    6 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 20:435 T% V( N' r9 T; [
    我刚才去随手查了一下：) q3 v+ S7 N6 e8 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) C1 z! e2 m- N  {. l# n8 U; l
    你每月30，全国 ...
    1 L: ]9 l; y9 A3 r
    我用的多是gas
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