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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
7 z% ?8 V* ?5 b0 S- S" V% G6 c! c( j0 h! C5 N' M! 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。7 E' B, h- F7 ?  f# q1 B

1 G4 R! x8 N& J3 `1 y1 P# _, r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:4 n' g5 D3 A  p3 B. Z
ΔTf = Kf · b · i
" a" }7 J* G2 D( x    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℃
# ]8 n3 {+ {7 q0 ^* a    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.
9 p# a3 o% K' @% E6 Y3 a4 F    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量% D. o9 X/ U; L5 s/ l- m% Y
    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" [+ a0 a0 D, q9 E/ J
8 v+ @# B( e  U7 d6 d7 i: 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3 j4 Z1 p6 T( P' }9 ~

+ `4 K- W: H5 i5 r8 K. t' n2 o  A6 {- P
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 [' ^$ M0 m; N. O+ N+ _
7 {& f+ r' A) S# z' K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。+ U0 @0 y' }2 u; D8 M" i
& Y* A+ }2 r$ h: U( B& I1 t8 {# _
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
9 X0 X. g$ b7 B3 j! n6 E8 v5 O3 t/ i* P% Y  @  Q
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。6 Z0 ?" M8 J1 ], C4 Z" X8 |9 F9 x  r

9 _+ J. q- J5 e+ Z3 |% ?* _+ n, Q% b$ J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!
+ R! Z  J5 g! ^. b* A
1 ^# y8 I) j8 c4 p5 S+ D( c/ B4 k5 k( {! F1 A& p2 `1 J4 K

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    3 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
    1 {7 B9 I" k8 _" l% t% X7 x* r0 Z
    " g; d' O+ l4 u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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    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?" M7 k8 K5 V2 I/ I2 [, A

    ! y# @! T# @, c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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    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 7 a/ K; i4 {4 E7 @+ g/ e; @+ ^8 C) c
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20( l* Z, I* ]2 p* V2 s
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    ! k7 l+ o3 M! W9 ?) ]' J
    % @! L7 m* W# i. L$ E结论:马鹿是个好孩子~
    & {- J3 |" q5 r" R5 O% S$ C6 k. X  \

    $ E; B8 V( m7 F9 c3 k8 f& `1 d+ d) C可不,以为就是个名字; G9 X/ H$ {* [0 e' ^
    ( v' h, B' @5 z9 {' G' y) t
    另外, 我就是鹿过赚爱元

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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
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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。
    / V3 j* S1 R3 o8 y8 [' I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
    - {5 [/ i' g) K: j+ P: U可不,以为就是个名字; P/ A. [& {- o

    . \0 E8 l& [# W1 o/ P另外, 我就是鹿过赚爱元
    $ s  O8 Q& J" N1 v: Y5 ~* t2 m
    这里的逻辑圈是这样的( e7 W; i: M5 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~# N4 K% B7 h4 V2 W' V
    ; v' q3 d) N9 q) b
    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, N! a5 j; H$ ~: t$ R  t
    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。+ }( C- e" b! F7 ^5 \, }
    这让我想起了绍 ...

    ( d4 m* s4 ]6 b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

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    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
    8 g2 M8 J( M) t: q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 ...

    ! t% l! V; _* r* z7 `+ n, K0 v# t6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。8 e- R. L% G3 B( ^8 p2 X

    & D# B) D+ e( D( W9 V' Q$ S' w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
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    3 小时前
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    10#
    发表于 2018-7-3 02:19:49 | 只看该作者
    沉宝 发表于 2018-7-2 13:066 V- i; r  q5 a( P; I2 g
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    0 v- r( t  j8 d7 Z) r7 s7 V4 u- Q
    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 ...

    ! M/ t  n3 z% I! Q
    ) U2 Q, l2 g: s: N+ [  B* 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
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    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
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    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
    * V  {$ W6 b  `3 C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  O4 y! z" Y% R: e' |$ w- ^30还多,你们做饭用gas?
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    3 小时前
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    13#
    发表于 2018-7-3 08:15:56 | 只看该作者
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:06
    7 ^1 K5 W! V6 G30还多,你们做饭用gas?

    . r# ~+ @+ C# d7 F8 m7 P做饭是gas, dryer是gas
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    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
    ! y7 b  d, r) W' ~9 x0 \5 N做饭是gas, dryer是gas

    6 a! `  |- F2 S. X! t# k9 Q' Tdryer用gas好用吗?我们这里很少见
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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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    [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
    . ~2 B' ^; W& N
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    " q0 v2 H/ i5 T% F8 @! l. @dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    3 K. l5 ^* Y& W, j
    # S/ o6 G/ u& ]+ }' o5 h+ K
    财迷的本质处处都一样
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    慵懒
    2022-8-27 22:14
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    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
    - i/ o- D# P, x5 V/ g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
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    2022-8-27 22:14
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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
    $ v$ k% f; d" A# m/ N( I- 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

    6 Z/ N) M: N. {; {1 O& h; W0 h. ^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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    慵懒
    2022-8-27 22:14
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    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
    ; I8 [$ H9 W* P: C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

    ; i' C( _3 n$ q8 O' x6 g
    - Z/ g( c0 B* |+ U) L7 x5 K/ o2 I我刚才去随手查了一下:) V0 r# H9 F) N" P3 K4 C2 V
    【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) Q$ r# d" L4 v( S% Y
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    ) ~) p; K) B4 C0 x4 }" l+ x
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    开心
    3 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
    5 k) m8 }/ S! n" u" o我刚才去随手查了一下:
    7 _$ D3 P( }% K4 r% c4 ^【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2 f5 g5 _+ ^$ O. Q
    你每月30,全国 ...
    & w  _' t- H5 O- t9 H) {/ z
    我用的多是gas

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