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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
! T* J' A* Q: A3 M
. a; s+ r: L! w, r1 F/ j% I  y- A% [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 N3 I+ Q6 `; h# D# n% n% L& }( z, t' y
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:
( N- @/ @! m! x# ]" YΔTf = Kf · b · i; h& `- r/ {7 s
    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℃
. z  T; X3 u& f+ X% m    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.
+ |% K" l# e. S# u, l$ V1 \    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
* A+ u% l8 z& X* Q) L    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 = 13 B. e; \' y  V: J3 f/ }
3 @, `' _8 |/ ]5 A
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( a. z- Y+ T) y% W# R' }+ c
6 P, X- ?1 `# G8 @

, f; R  I! f1 i+ \" y. B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。
. S& t  `* `: U( A
+ _0 q  j( M# 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。. _! e3 Q( W% g) v4 V

/ k$ o7 h2 }7 B/ C7 E8 S1 s制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。3 H9 o  N4 s7 `2 e$ _
( Z0 Z) o7 v1 G. ~/ H' {; V# ?
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。) ~- \# o. f- q' P
" p0 B3 M0 {' _: u! c
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!3 ^1 m; t+ R+ r) r1 v

' A% n0 U& t6 o  J$ D
, M2 |( E/ r5 P+ v* W

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  • TA的每日心情
    开心
    18 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
    0 |$ q1 q( K1 R$ _1 J! v" A8 ~' W, @& r$ d7 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
  • TA的每日心情
    开心
    15 小时前
  • 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?
    4 k  |/ b. T8 L2 O  a2 D% u5 r$ K5 i- }. L8 R/ Z
    结论:马鹿是个好孩子~

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
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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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    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
    18 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
    5 K$ O( V! t7 k. r( F* g  O- e- U
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20# K! z  h, R- c' p4 v9 ?$ g
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?/ J' M, U7 H1 y2 H! U0 g& n

    3 Q  B/ L* O- a# _: U结论:马鹿是个好孩子~
    # \+ D/ g" D$ |& f/ j5 ^

    ! Y* l0 v4 R- E/ \可不,以为就是个名字  k4 ^" Q/ R- D. u4 k/ s
    1 q9 V3 O; H4 W: J% c8 p+ L# d
    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
    郁闷
    18 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

    点评

    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: 2866 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。
    # Y2 }" R! J/ q9 v1 L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
    15 小时前
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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 01:22
    8 p% X9 n& }) ^( B, ]! R可不,以为就是个名字# C$ S5 x+ g0 J' d' w7 M/ q
    + D4 H0 e! l* G1 H
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    1 _1 Y# F0 L0 |! R. V$ M- K这里的逻辑圈是这样的) X* x0 X* k( C/ e
    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~( n7 v- s4 Q) B" `4 X) P3 Q, _- t
    7 f( J' K) e2 T& N
    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
    " V1 o6 {, b6 Z  T7 S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。
    , d. L+ t# j* g4 G6 A2 E这让我想起了绍 ...

    " `5 U. b$ o1 F8 l- }& D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
    0 f: g$ q5 j- g" 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 ...
    ( y+ k0 i1 E" e" _+ d) S5 |1 t# K
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。! F" M& D5 U. W% I. c, z, t; L; y
    $ n; _; f+ ]1 C8 f" W3 ?
    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: 3065 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 13:069 [4 D  z  a; Z7 Y! L' I
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    $ X, v! S# v! {
      G9 V/ {2 B5 {6 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 ...

    ) e. }* O1 h/ |% H9 V) W' I2 V8 i+ J. l6 D9 w& K. m; F" T/ 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
  • 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
    18 小时前
  • 签到天数: 2866 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! |6 z3 o' b, C5 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

    0 S: W1 l  v+ |4 y4 U30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    18 小时前
  • 签到天数: 3065 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
    1 h8 {' O/ n+ b$ D& H* Q( z5 ^30还多,你们做饭用gas?

    ) O" q$ [. I' s1 @2 T: J4 a) h/ }% W做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    郁闷
    18 小时前
  • 签到天数: 2866 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
    0 y# }9 C/ h8 _% l做饭是gas, dryer是gas

    ' n' [9 ]9 U5 F/ i' o" L5 Xdryer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: 2866 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
    18 小时前
  • 签到天数: 3065 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 " ~% A0 P' a7 ?  X  a
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    ; `, E$ ]8 F9 a! d$ L" b8 D7 hdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    8 P2 @5 S) I; o9 Y# ]% a
    0 f" C! `3 l, W2 m& N" G
    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! z% o2 X0 Q) V5 I; J* u/ n
    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 02:19
    , _& D* G0 U4 d& v; v8 M3 y+ n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
    , k5 C. s$ Z1 Q( ~1 x0 ^# _, U: g' b
    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' E6 `+ S* G3 s% ]) b" W7 U, d
    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
    ; m# a  @% _" G; Y
    9 q( g0 U# F5 Q4 C7 n
    我刚才去随手查了一下:
    7 _; A; d  {/ F/ Q: C$ z0 G【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/ g2 ]& \3 j) J" @! C你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    * z4 Y% @- p. Q; I, d) h
  • TA的每日心情
    开心
    18 小时前
  • 签到天数: 3065 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 20:430 w/ ^3 @; ~: O$ s% q: O
    我刚才去随手查了一下:; K; O( {  k+ v+ y' s% o
    【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/ E8 z4 E6 R2 n( v5 \* X
    你每月30,全国 ...

    : o* w0 m$ P$ _我用的多是gas

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