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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
9 s) `+ b. u" J4 o( j: g8 h; b# Q' q! s+ ]0 z$ H' {
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。
' C# h( a4 h  [: u4 P! ~0 ~* [7 M) M
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:* C# y1 U7 I) z! N9 E
ΔTf = Kf · b · i) a9 g& x! _* e# J, p( `* ^  C
    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℃) ?$ N* _& g! 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.
4 c; h3 ~- w" k3 y; s9 |; A    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
7 g/ x: B: e" S$ g, k$ H* M    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
. {" g* i: H& k/ n" d$ D+ V, ^" |! K
$ U- _7 ]( c. S, q2 q  N1 i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
1 W0 P- D1 d+ d# b& V: W( W9 F: O, C9 z" G2 q& ?

) T5 w9 k; F2 h' f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。3 y0 Z5 F1 M4 a  u- |

# v* j# `/ K6 f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。
" \7 o2 ]' P# s3 M- a( J4 z3 u9 m# }, m& e: U5 x
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
2 {$ A3 y  u; h$ X& ?, h0 p# V6 }$ Y  t+ l8 Q! k% ?" j
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。2 C5 U4 x* K5 j3 D# p/ \
" w6 v1 A- N6 R# R6 W
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!
8 W2 g. N: G9 q2 M4 l- S5 P- x. `$ s# I8 r

# Y' N# f! o, T# f$ X

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  • TA的每日心情
    开心
    6 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
    # [  p+ J" a* ^. u- k5 w2 N) x& a7 t
    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
    2026-2-1 23:57
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    [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?7 K) D3 A4 G' }, z' P

    ( @) l: C. B" r结论:马鹿是个好孩子~

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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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    马鹿 + 8

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  • TA的每日心情
    开心
    6 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 ; J3 {) t  J5 s) d+ o. k
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    + W6 y; G" G! z0 i马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    & r: l0 G/ T) T( V7 T' S5 [/ x7 |- c
    6 G! s1 L, @6 v' r- W/ M4 L结论:马鹿是个好孩子~
    ' a+ i! K& Q$ `- [

    5 z# y  r* |: _5 T0 u4 P可不,以为就是个名字
    $ S0 y0 a+ \& T- t# ]' I
    ' p& [) U2 S' D* `9 A6 W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
    无聊
    5 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

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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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    5 小时前
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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。
    2 g) L- n; ^$ ~; }; `7 I' l" E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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    [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
    & o7 @+ l7 `  n可不,以为就是个名字
    2 ^7 {& r8 G- \! D2 ]" x7 _* P+ b9 m8 ^. I  r6 @
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    ' c/ f/ b' h) y( s9 L7 b这里的逻辑圈是这样的
    , [5 a/ x" U+ c, d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~2 K% }) g+ o& {$ L6 Z9 E4 O; H& i# O

    - A9 w: I! J' n% p. z8 _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
    + e& L( _( l9 e2 |/ M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。
    7 U4 k- F; L9 Y* e( e这让我想起了绍 ...

    / Y/ M. R0 m) y0 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
      n$ U3 Q+ E) k, n: E' T8 X8 S, z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 ...

    7 r2 `0 o$ N4 M# E% _6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。4 N; S- k4 E- `; }; z
    ) x- I, V# w& b, y+ K9 k/ E. n1 S
    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
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    [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 13:06
    " R2 q+ ~& s) x( }; g" B6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    1 ]9 l( u. k9 m/ |3 R1 X( f9 G9 G7 C/ }4 q: T2 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 ...

    2 [& K- Q) P8 q- f- F& x
    ! t$ j% \7 q- R2 w8 V: M0 f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

    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
    无聊
    5 小时前
  • 签到天数: 3470 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 }* `4 y0 Q& v- a" v8 ?- 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
    # r; N( X& k- K
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    6 小时前
  • 签到天数: 3783 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
    % _& y7 S1 H' M* k30还多,你们做饭用gas?

    9 J+ F, f& s$ J* x9 M6 v2 Q做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    无聊
    5 小时前
  • 签到天数: 3470 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 ?6 x# j& }) ?$ u% V做饭是gas, dryer是gas
    % @6 l* M: g* a3 Z
    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
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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?
  • TA的每日心情
    开心
    6 小时前
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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 0 U! L* q# Q9 R
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:195 I6 d1 q, U  x5 [0 k+ m
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    : L& _! V! [1 |0 |6 s# J& H- Q  n/ ~: n! v
    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$ T& x! V0 e5 @6 o8 T! p) c
    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

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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
    ; M  }. x$ Z8 L1 X  h5 ]1 S5 V3 s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
    # j7 a  t) {2 m
    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
    5 M5 H4 P0 |( ]; l& z; L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

    . S$ d8 a. h! Q% K1 k
    4 n2 ?. r6 J& }我刚才去随手查了一下:
    ; @) ~! l  \& |" ?1 D【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
    4 j6 P5 \' U$ m6 j* `  s  A9 A; e& ^你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷0 T0 T$ T7 S9 A- v% W3 s
  • TA的每日心情
    开心
    6 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$ p- D. x* i4 Q  k# ?- J. k
    我刚才去随手查了一下:
    , ~2 X, L( T0 h2 w. z  N【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
    + ~4 s! Z0 H2 V  y你每月30,全国 ...
    # h4 D3 |* b* u6 ?
    我用的多是gas

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