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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 5 z, m3 A3 F$ z* v$ }/ l+ W
8 u1 f6 [; r5 u8 D- r- n, 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。
+ v$ s  H/ D) U3 N. D
* n- L! o7 Z. h* H! D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:% Q( s8 u5 ?6 a
ΔTf = Kf · b · i
* k2 u0 ~( i7 L) c9 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℃( T( I( A, D) ~: |# T; l+ h7 l  X# i
    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.
# {7 {  I3 \( n, v# \6 T    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量+ S2 P8 I6 q8 ]5 B' r- R' k8 I
    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& I$ U1 Q9 X4 d$ Q; z
- x, D% v* ~" ^/ t; _* Z( q. p
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4 }2 X4 L& X4 T" T0 w. n2 Q  K

$ z0 ^  U& Z- d, @1 \( Y+ G+ U' }/ [8 e7 t% w9 f5 M' ?1 s5 f- 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。8 Q$ {# i0 ?' T" P7 b$ F/ n. y3 x

3 B" \; P% {/ W# M( o) L( n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。
' H- d6 p* t4 v4 Z- }  \1 e7 f  L+ y- o* I
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
1 Z" f. M9 o' m2 D2 b1 y; F
, m; L6 u/ {5 L8 t+ \( k) c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。
9 n% t" m  [" f. m+ O( F" ?, G7 I% [9 s, U8 l3 ^( a6 `
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!, w6 ?1 I. E3 d

. r8 y% k# M9 p0 u' L- q6 G" T# n, h) t6 e0 s2 i+ `4 y" C& L* `: y

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  • TA的每日心情
    开心
    19 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 6 n5 ~* G" Q. b
    6 \: W0 \) V# z( Y  ]3 J
    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
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    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?
    0 K1 m2 `+ @& N4 N: N' `3 m, P+ P
    2 e5 I5 H2 o$ k0 p: [+ [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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  • TA的每日心情
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    19 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 ' q$ J& p$ @  k
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20# b& k* |' z+ x5 f/ g7 d
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?6 S4 X& u' Y3 k9 J# Q4 \

    - l3 v5 T- l0 B7 c* S" E/ I结论:马鹿是个好孩子~

    $ g0 ]3 {" a; Q9 D5 ?7 }
    ( F- m; Z/ A/ [( N) d8 o- a% Y可不,以为就是个名字3 D  A- |  L) D) N1 a- c: w
    # |6 r5 v! Q) ~6 q) w, j
    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
    郁闷
    18 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
    郁闷
    18 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。
    * h# S. c9 W9 X, l" m5 N, _; ~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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    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
    ; _, x3 j" U4 u6 a$ z4 J可不,以为就是个名字9 P. Z2 A! \- r
    % ~& k- r* C; s& L/ b7 Q
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    * q3 R  k% _5 A* I% f) S这里的逻辑圈是这样的
    * y3 i1 B( w9 K2 j7 S* Q3 j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~6 O9 [# H" S% d# Z( c; k5 w

    ( G. w# @3 f" v! m. k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! s$ B3 Y" N, a  F$ ^- |
    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。5 ?! S' u9 C7 k( S1 V7 h
    这让我想起了绍 ...

    / E( F1 H# g3 C  A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# G/ b: g) [, 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 ...

    3 O4 u) v; B2 C6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。5 v" h0 W$ m3 l) I  T3 R) C

      i8 I& e5 |! p) G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
    19 小时前
  • 签到天数: 3828 天

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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 13:06# z7 f: P) @' W' c$ d7 s- K$ x" G
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    ) f9 C5 ?1 w# k3 @" t
    - N7 N& `4 }9 v0 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 ...

    # V2 n( ~0 U- G. O. W. j! S
    * @' C' n* b* `+ m4 a' 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
    郁闷
    18 小时前
  • 签到天数: 3502 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 02:194 d$ k2 a" Q! Y: \
    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 I1 ~5 X1 j/ ?# [, L30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    19 小时前
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    [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- q% y5 T$ |2 p2 l. m6 W
    30还多,你们做饭用gas?
    $ Z; F" D6 h) u: }3 w+ ]9 D
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    郁闷
    18 小时前
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    [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
    & a7 @; K; J: t% G- I做饭是gas, dryer是gas
    + J9 m/ L: ?" a
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    郁闷
    18 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
    19 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
    $ g# p6 r! L) c; I% S: H* c5 K
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:190 z' F) b: c: j) |! p
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    6 y! x; u7 h7 Y7 ^+ q

    , K/ T* s# M& [9 B. l财迷的本质处处都一样
  • TA的每日心情
    慵懒
    2022-8-27 22:14
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    [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5 G8 ~/ Z- _1 a& C" P
    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
    慵懒
    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' N5 F  G. y- r- n$ T$ m
    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
    ; A2 ]2 L) F8 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
    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# _: g5 X$ x5 A! t- c+ 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
    6 p& {3 W; n8 ~* M

    - D; E9 r- ~6 h+ F# R我刚才去随手查了一下:' k+ W+ _  x% H" w. t& v+ H% p, e
    【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, [* I3 n8 R, i你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷; E$ U5 J8 z2 ^/ \, b
  • TA的每日心情
    开心
    19 小时前
  • 签到天数: 3828 天

    [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
    ) f/ J; a7 h, C  _. g. l; @% b我刚才去随手查了一下:3 c/ b5 E/ m% b. W: N. q( d" u
    【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  C1 L6 w' M& K9 ~& P2 }' q0 I8 c
    你每月30,全国 ...
    ' W% Q+ \% V* c5 s7 F# B, v
    我用的多是gas

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