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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
, k% m7 X3 f- e) _9 \/ R3 t; ?0 m1 [0 g# K
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。
. f% a8 _4 D- I& C% N
3 A* U/ K7 h8 N! y. H  C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:: H2 E9 b1 m( v  K1 z* ]. ]
ΔTf = Kf · b · i
" |" Y9 `9 D7 R5 U    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& h$ ], @0 V' x$ v  ]* v  S& V6 x    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.
% R9 e: ~! [: w  ?* g; y    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
4 ]+ O  S9 W# p& t) t% 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. ]1 {# Q7 J8 t
8 |$ w$ G0 F% @; F
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7 {2 y  n, d: U. h4 V& N4 k
* r; B2 {# D0 d" v5 E/ Y$ N; v& ]8 J
$ q, p! o, U5 o7 b' C) g/ \
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。! d) e1 d0 k1 @8 g  y; y" s- ~

8 r! T! {* C- z3 k( q0 J4 [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。) K4 b) S2 Q- U# Z

  r8 s! o6 v7 R$ h3 {5 g: y" ]制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
7 v. V% C) z6 y) R6 N+ S. T! {% u3 v# 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。; I( E7 x4 s- s" o
& o, K1 |5 s) Z. m+ {3 b, W0 Z
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!
0 G/ v+ n( V: C, v: }8 O9 t1 f( l$ V1 p
, |# h8 M/ ~0 M& V$ w( C5 t7 r8 g; O

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  • TA的每日心情
    开心
    12 小时前
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    [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 $ U% m9 F5 [1 E! U

    3 a2 a& e' ~, _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?" o5 X  u' H5 F) T3 `
    . ^- u4 [2 D+ H# W5 o
    结论:马鹿是个好孩子~

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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
    开心
    12 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   P! g5 s( D2 p5 [( R/ s, U
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    : U, X# v: z( g9 |1 \8 F马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    % |3 c. W4 `& s0 u8 Q
    7 n1 o) `! U; |  P: C结论:马鹿是个好孩子~
    & b! y, q- _& R" X* H

    ( B& Q, Z$ ~2 g! }9 e) S可不,以为就是个名字
    7 i; F+ h* y- l
    9 b* Y2 W" k& h& i1 c. {1 Y4 x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
    奋斗
    12 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
  • TA的每日心情
    奋斗
    12 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。  r9 o7 W! c; \4 V
    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
  • 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 01:39:58 | 显示全部楼层
    马鹿 发表于 2018-7-3 01:22: ]7 P( i& n" }# r
    可不,以为就是个名字
    5 S' ]" L- S- \" U- e. f) n6 p7 k0 O
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    & }, {! y+ F' T3 {) G+ X- N9 w
    这里的逻辑圈是这样的4 a5 k/ D# o* `2 ~! r) ~6 m( ]
    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~, d6 i# W/ U1 r/ E. ~
    1 m; R" ]% A' Y( x. R; l7 E
    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! G) {9 e5 \9 A
    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。2 E' ]5 ?1 Q" a$ i( W$ S. H, p) u: m
    这让我想起了绍 ...

    8 W% H7 O! t+ m7 b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 01:201 b! ^' B9 o" L" M
    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 ...
    3 Z0 B3 V$ ~9 ]  X  z2 L: V
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    - f: }+ D, {- f5 r0 [
    ( ]+ T! s5 B1 B1 \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
    12 小时前
  • 签到天数: 1270 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
    7 r$ M' I  h6 q# S) h6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    2 }6 R: H9 ]! m6 @6 @7 b2 c2 h* I: w3 d/ j5 M# W9 m' k; H* U
    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 ...
    5 N( h: `6 g9 ?1 P3 Y

    3 i# b9 j2 ]. O: I8 ?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
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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
    奋斗
    12 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
    5 P7 H. k& b! s' A6 [- E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 ^4 y0 b6 N9 l* |! M+ l+ W
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    12 小时前
  • 签到天数: 1270 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 19:06$ l  ]# G% k: Y5 k0 C9 @
    30还多,你们做饭用gas?
    ' r  m! j7 S4 U+ [' S7 P  A
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    奋斗
    12 小时前
  • 签到天数: 1248 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
    $ s7 Y- C& {9 N7 `- v做饭是gas, dryer是gas
    " e4 U: L; \9 ?+ h+ n! Z7 h
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    奋斗
    12 小时前
  • 签到天数: 1248 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
    12 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
    ; c6 {% q# B9 H0 {
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19/ T+ s# z1 p4 V
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    / T; `  r  }; j1 |- s  X
    & j( s9 N! J2 e" \/ ?财迷的本质处处都一样
  • TA的每日心情
    慵懒
    2019-4-21 10:29
  • 签到天数: 313 天

    [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
    ! M6 {5 P! J' u, o$ b你给的那个杜康酒的链接,纯属瞎扯
  • TA的每日心情
    慵懒
    2019-4-21 10:29
  • 签到天数: 313 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 02:19
    " P" J" i4 U' Y+ T8 I  ~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

    # k& ]1 ^+ z( }$ G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
    2019-4-21 10:29
  • 签到天数: 313 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
    8 B. n# e& Z& y. 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
    ! B* r: D6 t% ^, y6 m5 }

    5 K- r- d5 z3 z; g8 S我刚才去随手查了一下:
    : k6 l, |( T" I$ N6 ?& W' [【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
    + O; `& j8 b) V6 @2 S9 o& K你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷3 a: D4 ~0 M3 {
  • TA的每日心情
    开心
    12 小时前
  • 签到天数: 1270 天

    [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) c/ d. d% x& G6 {9 P) w
    我刚才去随手查了一下:0 A( D# |: ^( h( z& u( |5 X
    【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$ B- }' D4 o2 z
    你每月30,全国 ...
    ) `$ f  s, d( u. p
    我用的多是gas

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