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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 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 沉宝 于 2018-7-3 00:51 编辑
+ V. s" G. l0 N- l# h$ t: s
3 b3 a: O# f6 B9 o: `8 B' G) t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。
  u+ `2 ~0 O( p0 B, u5 y$ ]- X9 b: D' z1 z( a
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:) u' U; Y: x. p: z
ΔTf = Kf · b · i
" j6 J6 [% q0 g& O9 M* 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℃) E1 U( T$ o. \
    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.
# O% T2 t. l. w7 }; ]$ @    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量9 m+ Q" g; O) B1 V
    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# o+ i4 S: U1 X; M# v! H) W

4 C3 h& G& ~/ w" l9 }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 `* E' Z- R0 J& j

( l# h" W8 U+ {  t+ C6 I6 `, T: M8 r; C
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。
6 W2 L9 Y5 E+ u1 ?0 r2 l5 l& F/ u/ [: f
  t. o9 @: v% b1 G" B" D  Z$ r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。- O5 W' m  F6 \- ?
% \$ i5 T* N2 N( J6 f& @
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。5 T8 h+ y! E# u2 P

4 p; w2 t$ n1 R1 H% L# W+ P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。
$ j- R& E( O3 j1 ~& z! @
+ |, E& B( C5 L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!( v& P& R8 F: A5 L4 h2 i

. }. C% s' z( }! Z) I7 Z% w* P. F0 \/ V3 w/ a

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  • TA的每日心情
    开心
    15 小时前
  • 签到天数: 1205 天

    [LV.10]大乘

    发表于 2018-7-3 01:20:19 | 显示全部楼层
    本帖最后由 马鹿 于 2018-7-2 12:21 编辑
    ( c1 r$ c0 x0 Z2 N/ _' B5 U" g) c+ H9 P, y4 f& \
    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
    2019-3-6 07:12
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    [LV.7]分神

    发表于 2018-7-3 01:20:53 | 显示全部楼层
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?* P5 [! O: |* D" {

    . E" K( ?; f8 n- Q$ |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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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
    开心
    15 小时前
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    [LV.10]大乘

    发表于 2018-7-3 01:22:48 | 显示全部楼层
    本帖最后由 马鹿 于 2018-7-2 12:24 编辑 6 W" t" a: Q  h. d; Y8 \! l
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20. y: n( W& e$ Q
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    8 }: p: C8 y% Q3 Q1 G& A# A7 P6 O
    2 M, i4 a4 }5 d0 f$ v+ N结论:马鹿是个好孩子~
    ' g  C: r' v# T2 m

      d  Q5 \, P* _4 ~/ v& D可不,以为就是个名字3 ?' W, s4 v; D- @) d- G
    & a) x" G/ v+ a+ b
    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

    15 小时前
  • 签到天数: 1188 天

    [LV.10]大乘

    发表于 2018-7-3 01:31:13 | 显示全部楼层
    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

    15 小时前
  • 签到天数: 1188 天

    [LV.10]大乘

    发表于 2018-7-3 01:38:50 | 显示全部楼层
    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。0 B; \4 ~( R* r8 D' c; 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

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      发表于 2018-7-3 02:37
  • TA的每日心情
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    2019-3-6 07:12
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    [LV.7]分神

    发表于 2018-7-3 01:39:58 | 显示全部楼层
    马鹿 发表于 2018-7-3 01:22
    ; Z, R/ y) T, ?; s可不,以为就是个名字
    2 i; D1 _% L5 A. t2 a; t) J  R4 c+ r& P  s8 _; p) V9 q
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    # H" \3 e2 E8 l6 Y1 ?
    这里的逻辑圈是这样的
    - K1 p4 g" o) k3 f2 L# T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 ~) x' N! `0 T& i
    4 m7 ~. g( U8 |8 p9 x* f6 {1 K哎哟,暴露年龄了~

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     楼主| 发表于 2018-7-3 01:59:09 | 显示全部楼层
    jellobean 发表于 2018-7-3 01:38
    % A/ l# K% P1 H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 i: ~/ @4 c! V4 `
    这让我想起了绍 ...
    . C/ h" ]1 m' T- @9 W
    黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    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

     楼主| 发表于 2018-7-3 02:06:26 | 显示全部楼层
    马鹿 发表于 2018-7-3 01:20( k& [1 C( G1 j- c% 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 ...

    & F0 Z/ M. \! h6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。- X6 ?6 c- a( d- F* C/ c' i& A+ l
    ! s2 s2 f! l  K/ V8 j4 L
    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
    15 小时前
  • 签到天数: 1205 天

    [LV.10]大乘

    发表于 2018-7-3 02:19:49 | 显示全部楼层
    沉宝 发表于 2018-7-2 13:06
    % w3 `2 ?8 t# K) B3 p6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    , ^: y% U* Q5 S! K9 Q& a: _/ r& U: B0 f, y) w) X$ y. 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 ...

    7 ~, i* l+ t2 T, R2 n- {- |) _) `" f; k# q
    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
    5 小时前
  • 签到天数: 302 天

    [LV.8]合体

    发表于 2018-7-3 08:04:12 | 显示全部楼层
    学习了。
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  • TA的每日心情

    15 小时前
  • 签到天数: 1188 天

    [LV.10]大乘

    发表于 2018-7-3 08:06:57 | 显示全部楼层
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:19
    9 g7 _4 H( a3 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

    6 U1 |8 h9 X2 M, h1 F/ [( N" h30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    15 小时前
  • 签到天数: 1205 天

    [LV.10]大乘

    发表于 2018-7-3 08:15:56 | 显示全部楼层
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:067 Q. t! h3 n2 J% o/ d
    30还多,你们做饭用gas?

    2 P: L$ ~+ Y$ L9 J. X) j( {做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情

    15 小时前
  • 签到天数: 1188 天

    [LV.10]大乘

    发表于 2018-7-3 08:19:18 | 显示全部楼层
    马鹿 发表于 2018-7-3 08:15- k) p% v" R) W5 N6 _' _  {
    做饭是gas, dryer是gas
    ( \& D# O( p/ W3 ?4 q& V+ R
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情

    15 小时前
  • 签到天数: 1188 天

    [LV.10]大乘

    发表于 2018-7-3 08:20:33 | 显示全部楼层
    沉宝家的冰箱挺高级能talk吗?
  • TA的每日心情
    开心
    15 小时前
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    [LV.10]大乘

    发表于 2018-7-3 08:43:48 | 显示全部楼层
    本帖最后由 马鹿 于 2018-7-3 16:09 编辑
    8 k4 O4 O) E% Z# q  n% j, u
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    / M0 h; B; Q3 t- udryer用gas好用吗?我们这里很少见

    $ {: |3 s8 S- M9 N: A  S& @) V8 R* d$ ^, z7 U
    财迷的本质处处都一样
  • TA的每日心情
    慵懒
    昨天 10:36
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    [LV.8]合体

    发表于 2018-7-3 09:36:31 | 显示全部楼层
    其它的不知道,但白酒,肯定是53度的最好喝
    + D( m+ k* X' L( E# p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
    昨天 10:36
  • 签到天数: 304 天

    [LV.8]合体

    发表于 2018-7-3 09:41:54 | 显示全部楼层
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:190 m- K4 z1 k; O9 o' V1 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

    5 G; @9 j* [/ m# N7 B/ _/ A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
    昨天 10:36
  • 签到天数: 304 天

    [LV.8]合体

    发表于 2018-7-3 09:43:51 | 显示全部楼层
    马鹿 发表于 2018-7-3 02:194 ?: N  ^4 e; g" \0 ^! N6 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
    6 q# K; C% {* m+ @

    ; x" c) t6 P" C3 }' U# K; Y我刚才去随手查了一下:
    - R0 q% e2 }3 {【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$ p3 e4 ?" x2 Q& a7 |5 E
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷" b. c) F6 v0 d0 h. f' R
  • TA的每日心情
    开心
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    [LV.10]大乘

    发表于 2018-7-3 10:38:30 | 显示全部楼层
    老财迷 发表于 2018-7-2 20:43: f- {' J; j$ ]+ u4 ~5 l
    我刚才去随手查了一下:+ M6 B2 }+ ^: p' 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
    5 @* h/ w- J; t( d' I: i你每月30,全国 ...
    ; r. W/ Z9 W) @/ w8 ]5 _& R( s
    我用的多是gas

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