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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 : A" n- n/ ^  `; ?4 I  ^# r

& t2 u0 p5 O( i4 r, p. L+ Z4 D! k- f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。
6 `/ z  b5 c; M) ?( T, B: K" v7 X
6 Z6 C( I5 |6 _; }6 K2 p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:
+ \* x3 s2 u) ]) `1 yΔTf = Kf · b · i
( |( x' b( N" Q+ x) Q    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℃
5 ^; W; i) B' k: K4 I0 o# W    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: N+ Y' _3 N+ a7 n- G5 b1 I. c    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
# a+ B7 D7 l+ L) a5 A- s! Z    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 Y9 B6 I/ K5 ^  d  @/ {1 V3 ~* Y+ L8 {) F8 m) Q
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( Y% S# o2 z& ?$ _- P. w/ }1 R; Z
8 C' X% _4 R7 C5 f2 ^4 }& U
% {: `% g7 A- y' q/ ?9 x+ n5 E
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。
" P9 I7 d' g0 b. W
! }$ ]2 p) x7 j& L) Y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 f7 B2 {* t+ d1 B8 ^
6 F# ?7 w4 k$ R: e& N制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
5 T7 q# ~9 o5 V' [2 n2 J
1 ^( K, J8 D$ }, q5 t3 C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。5 T8 {! v3 g$ O, k! }3 R( d
/ Z3 D* b' B. J; s/ l5 D
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!! t) e0 w; N( M" a) m
8 @& p) k3 u) i( A
5 H/ S, U8 `1 v: }6 P: S

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  • 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
    4 q( L2 E1 ^6 q7 y7 x( V1 j) [. `$ h4 ?3 N( Q1 O
    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
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    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?
    " p; A7 V# P& q, a0 J/ S$ Z8 v* q8 [5 e+ n; b1 T
    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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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
    开心
    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 / ]3 E- w; E, Z( E, j
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    + a2 {. C6 c, v: g5 l; n马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?, S& G' V' V2 B% L% F
    0 l0 w9 r7 J+ y: O. R1 G
    结论:马鹿是个好孩子~

    ( Y$ \9 A2 M8 _- m$ c4 Y
    " }/ [7 C' h+ B% ]/ z可不,以为就是个名字) `4 [! e' Z) q7 x7 L( |1 F
    0 n) p) Y" k  J
    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
    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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    社长说的  发表于 2018-7-3 14:08
  • TA的每日心情
    郁闷
    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。3 f* B6 H3 F- e) v+ b
    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
    前天 03:10
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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 W5 J0 K3 k6 s$ o$ V
    可不,以为就是个名字
    3 Y' _2 A% T) [* U. I+ }8 R6 X9 c6 Y# |* }1 D* R+ k3 B, j* z: H
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    " x7 Y  K% @7 c% e6 g6 w+ S8 k8 S' y这里的逻辑圈是这样的! I. T( n; Y! j  ]! \
    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~/ K( ^5 |5 {& V1 k1 x5 R
    / h; W1 j; [- ^% B7 V4 R8 W5 l
    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
    - c" _5 p7 y6 I) U6 \: n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。
    1 S! q) b( `# N& k( p这让我想起了绍 ...

    9 Y- p6 g' a- u; k" z% s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
    5 B+ P/ u+ ]+ l- O( L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! h& L% j" E1 P# V5 Q/ Q6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    / ?9 f; z" Y# ]$ R7 x  ~' }1 P: q& m  [; z/ |0 T. D9 I
    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
    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 13:06! @$ j& ?; N( j  P$ i$ O% s: {( G
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。1 ^& m; u1 w. }7 f* M% }+ P: a( Z, E5 R

    6 d: S) m- \0 S  n$ F- N: M+ b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 ...

    " G* W5 O' z, R1 A
    3 l6 F- E$ k8 b; Z& 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
  • 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
    郁闷
    6 小时前
  • 签到天数: 2868 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
    0 F' X5 Q3 o8 W# s. p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- I1 j- d5 N  a* r, L: e30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    6 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
    % }; H* }7 Q( ^9 ]* t- u30还多,你们做饭用gas?
    5 S! A  j# W3 {, `. l3 w% M* j
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    郁闷
    6 小时前
  • 签到天数: 2868 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 08:15
    8 Y$ r" p# k+ K, N, G做饭是gas, dryer是gas

    " P3 q( b" k: Udryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    郁闷
    6 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
    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 # q) [& u/ ]$ I6 D! D" P# I
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    ) i2 D5 _9 ^6 \3 V. ddryer用gas好用吗?我们这里很少见
    8 x9 m6 ^0 `* Q8 K: |6 r+ n3 N2 N
    ! m5 t3 t0 N- P- X( E5 J! z  u
    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
    # A1 E9 ^% l/ ~0 G: q& Z3 U( t5 J* s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

    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
    : D$ K8 G) A1 l* 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
    # D% @. p% Y3 C/ k5 O- N& i
    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 02:19) g' n, C2 k& ?9 `1 Y# w: f
    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
    * q. H  ~# U2 q8 \& I7 Z

    / z1 y0 i( f, j我刚才去随手查了一下:; N! D' _) C* p6 W* p. T/ M2 R# Y
    【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
    / a$ Y' R6 x7 l4 \! U4 [( f你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷$ q# T( C5 K$ X$ |
  • TA的每日心情
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    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 20:433 Z' G6 t! a8 T4 R7 m9 J: s' D  L4 \
    我刚才去随手查了一下:
    7 _. G5 T. K* S1 s. m【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
    , l/ H# Z, j$ U你每月30,全国 ...

    # ]" S' C: X4 l. y我用的多是gas

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