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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
7 ^5 C8 B/ Q4 b9 `0 G: L9 P" n1 S8 ]. ]% p0 D. e
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。2 ?$ y, o3 _) g, v

- o  q" q/ `; P8 {, @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:
$ x# A, E: H/ a% N1 ZΔTf = Kf · b · i
, ~: m( v7 r8 k* ?/ D    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℃# n2 H' A3 Z8 A8 p/ B9 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.! P4 ]% _& H. o& u7 m' o. t( ]
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量: k. Q5 ]) S2 _, N4 b* V0 w
    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 = 17 ^/ O# T( Z2 M
" [" O* i0 Y; T( t
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
5 \' |& [* v$ b, t2 w- u! C7 k5 U/ F7 }, q; p
* v* ?. T5 o& e3 |) V% x1 L
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。# a. [$ N! u) b; ^3 ^3 {3 j# m8 j( o

- t2 i* ^. c" o) u; s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。
# V- y4 v6 Z. u* Q" J4 u% u. p3 ?5 O+ O% g
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。; \; v) E$ F9 H5 b' y- a  D

! O' g/ z5 c+ U+ R( {1 H! @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。
: _8 a) Z/ u" p7 c/ b3 O) R' w8 i5 _: ?% i
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!
: D' a3 Q' m' N7 e
$ ]: s1 d  [  Z8 t
9 q7 |) Y3 E# t% x- s; u

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  • TA的每日心情
    开心
    6 小时前
  • 签到天数: 1204 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
    9 L  F( w! g4 P# |& y* j% M0 W! l6 O$ H( c1 f0 Y
    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?. v# H, P& m  ~, I

    & \; ?; `6 G) N; l- n$ ?6 F8 V结论:马鹿是个好孩子~

    点评

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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
    6 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 % T3 _6 ]- n$ E/ S' `3 _+ S
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:200 K, E8 A; Z* e9 `
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    8 }3 t2 P4 B+ t2 N* _
    5 _" U3 l1 y  p" q2 ?% z结论:马鹿是个好孩子~
    ; H+ @" x4 O  x
    # v3 ?3 z- j* U" K$ b7 h  T* ]
    可不,以为就是个名字% N/ o2 }' K3 h1 ]2 _7 T
    1 i% ^) Q4 M4 O( S$ N
    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
    无聊
    5 小时前
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    [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
    无聊
    5 小时前
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    [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。
    ( s' i# n0 {# J: q7 A  U0 W  L3 C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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    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 01:222 C- c5 M* X- l, \7 {4 L
    可不,以为就是个名字" x& w" S4 M) Y" n# P& n3 L4 u

    8 t' a) i3 ~( F5 M- J5 L& w' S/ w1 o另外, 我就是鹿过赚爱元

    . [0 p% B$ F2 m2 q7 M6 h这里的逻辑圈是这样的! z8 d1 x" D; ~* V& F
    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~1 ^6 n  e  L! N" ]9 ?" d
    - ~4 q! \8 ^- [0 V. c
    哎哟,暴露年龄了~

    该用户从未签到

     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) T- [& J# ^% Q2 J! a+ C
    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。
    4 e# m6 u. F7 r这让我想起了绍 ...

    . O5 g* Z+ o# _; F: z: O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
    ; b- F2 r5 \$ p% G8 g1 J0 a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 ...
    & r  A; h- u- }( k( ]4 a
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。; b& t$ T9 Q) ^% s, k/ M0 @
    6 N% B; Y4 y3 y' n! 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,比如说挖矿
  • TA的每日心情
    开心
    6 小时前
  • 签到天数: 1204 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+ n1 @( f$ Q2 ~: s. B: X
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    2 O) ~' W' A' a! L% K3 g, U/ H9 |: k2 z* P% c
    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 ...

    # y6 |9 s5 u$ t8 ~2 J2 }# Q6 n8 v1 e& ]6 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
    昨天 07:32
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    [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
    无聊
    5 小时前
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    [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# l* _1 U+ k6 Q% ]3 ]! }
    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# `2 n9 V8 m30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    6 小时前
  • 签到天数: 1204 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 19:069 n& m; ]. W) M! S( r$ \
    30还多,你们做饭用gas?

    9 v) t2 I& w) v4 t做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
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    5 小时前
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    [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
    . J- Z- X- F" N& [" R做饭是gas, dryer是gas
    9 e7 o9 h- K+ r8 ^- m! s
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    无聊
    5 小时前
  • 签到天数: 1187 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
    6 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
    " y& x* P# p$ `9 M- @# l
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19% ~+ ~( @  {0 j+ u1 {
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    & O) l  }& L8 n
    . ^! E1 V: G( p6 ~/ f1 R财迷的本质处处都一样
  • TA的每日心情
    慵懒
    5 天前
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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1 P; K) n9 ~* R
    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
    5 天前
  • 签到天数: 303 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 02:194 Q8 l8 a$ `: k  L$ g, C" f3 Q5 B
    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

    / n0 y% G7 B5 p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
    5 天前
  • 签到天数: 303 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 02:19- e5 H) a& `/ C0 S& p% c5 V
    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

    ' n2 x+ v' R, |. D' M3 T3 n0 i9 c
    - G# ^+ @, s1 ?9 r, t我刚才去随手查了一下:
    8 W3 H5 B& [( u8 x! S! Z, I【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9 O; C9 N4 z; [. K: a
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    7 U5 z+ y# Q! {3 y7 y6 Q! A7 N2 \
  • TA的每日心情
    开心
    6 小时前
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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
    ; _; Q% w7 p6 Q6 b, h% _- ]我刚才去随手查了一下:
    ) c0 Y/ w: o8 v; n* i【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) @/ j- Z+ [# \% J1 T% y
    你每月30,全国 ...
    0 f$ C' g/ H: R" i, z
    我用的多是gas

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