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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 f% a2 V$ s+ D7 g5 S) G: D/ d
4 p9 V4 R  r7 d) `+ G) m
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+ `  \5 |; F
. [3 ?; `2 v7 H' d' b
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:
  r$ x) M+ f4 G& \% VΔTf = Kf · b · i
/ m1 c) e! N# |* U1 O    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℃& g8 H+ V( J+ X7 Q. z3 n8 k8 E
    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.
. h" E( E9 Y, I7 k) Y    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
. k2 V) I% L) K6 K" |& F) w4 w- {3 j    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 = 18 r% W' @  X+ s  L" p2 t

4 ?- {* e4 K& Y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
' a& ]4 M/ N2 O/ U& Y8 T  E* N- z- K" R+ N* {9 ]

( T( }" c" ?  j6 H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。
7 ~2 H' @5 `' J" Y3 A: V5 `, d6 |8 Y& 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。& e/ y3 c: ~) b7 p$ N% H
+ s/ L5 R4 [0 O# C$ u! k" X1 U
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。7 f- a, F) D/ B# I# q

* ?5 v6 O# U8 n, \. t. o+ n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。
! ^, a: K, b* w; B, J" {
  [, Y& r* j: F5 Q, }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!
$ r1 {1 ?/ }; O+ w7 J7 l; C' w. [- ^+ {( K9 e+ w
5 P$ l+ c' ~, ?" |. L; Z2 @

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    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
    " i. C1 O1 G# o9 m. X8 j6 O* Y1 C
    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
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    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?& R2 W1 h* B6 M) |+ q
    5 |: f0 F! I: f6 A1 @& e
    结论:马鹿是个好孩子~

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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    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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    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 ; _* ~; T: l3 g7 Y5 @; Z: k
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    & q/ v; r) q' i马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?
    $ }7 T- z# H, ]# A3 P% Z: g5 v
    3 U* e9 s- \( Q# k# \/ e  V结论:马鹿是个好孩子~
    ) [7 e: ]1 s/ W- Z

    1 C$ U5 [0 c9 a* r' E8 ~可不,以为就是个名字
    . I+ @0 p4 `7 b3 A9 }- {) A
    ! z% O* E8 `0 k. G$ _6 B$ N+ R另外, 我就是鹿过赚爱元

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    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
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    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。. g+ N) V9 Q8 x: t( h3 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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    油墨: 5.0 油菜: 5.0
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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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& I4 ]- i. X+ N; q2 f# v
    可不,以为就是个名字
    8 Q3 g+ r& P  }# S8 O' b. ]% `! b5 y
    : U8 I  e  v) V另外, 我就是鹿过赚爱元
    $ l% P( }! T/ Z6 t3 d, T3 M7 {; A
    这里的逻辑圈是这样的
    & X2 b. {: ~5 ]3 N4 |4 m1 _( w* q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~
    " ?$ s: i" C4 R7 g
    5 _5 O1 ]# r# \6 f4 Y哎哟,暴露年龄了~

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    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
    7 k' L1 }4 }" _" Z+ J: U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。& o( m. W  w4 K# z+ o8 t; L4 q
    这让我想起了绍 ...

    ) v" i6 m+ I7 k$ l5 c黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

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    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

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    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 01:209 ^3 r  z2 B6 U7 ^) `3 r; G
    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 ...
    1 a  ~/ P0 n1 X2 N; M
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    $ ~* p7 D$ b: f0 g1 B8 T6 f6 m4 r- t4 `& ?2 _* 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,比如说挖矿
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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
    & m- }# c1 o' C! k2 q$ z% Z6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。$ f* j9 a0 s0 U: Y7 O; H

    / S/ f/ w+ ~) p  r7 d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 ...

    - B& g1 h& b# a4 l, i  F( z$ U" E8 ^' G6 V/ W2 ~) E0 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
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    开心
    2019-4-29 10:01
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    11#
    发表于 2018-7-3 08:04:12 | 只看该作者
    学习了。
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    2025-9-18 00:38
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    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
      n  a8 {! }5 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

    % H) ~7 o& @% m& Z30还多,你们做饭用gas?
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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
    $ M+ A, E/ u% U8 d30还多,你们做饭用gas?

    6 m; G" H! \' j做饭是gas, dryer是gas
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    2025-9-18 00:38
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    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; W/ }3 ]% H8 E! A$ U- {" m+ o
    做饭是gas, dryer是gas
    # T* u* ]" t9 q7 z" m- Y
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
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    慵懒
    2025-9-18 00:38
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    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?
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    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 , v( O9 z1 A. q0 ~
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
      b+ j, {8 l8 G) I9 B; ?1 _dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    9 Q' j* c% f# H
    ) Z0 v: F3 c6 V! y9 J: q
    财迷的本质处处都一样
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    慵懒
    2022-8-27 22:14
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    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' f; N) Z- Z0 @  _: f4 X
    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
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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
    & V& C; _4 K: a# D# X/ z# 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

    ; j. d8 E: k9 p" f7 ?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?
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    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$ w- }/ i0 E4 L, J+ m( b; \+ D
    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
    # |% a8 k$ ?( f) f# |0 ]
    / r7 m0 a' s, A
    我刚才去随手查了一下:
    ) I+ a% Y$ e# J6 Q* {0 H3 t9 v5 \【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 f! u3 H- G5 c. Y( \' S你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷# E* J& @- n; A' ?& [7 e9 i
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    开心
    2025-10-6 22:20
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    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; J7 [  t2 w5 `" k& _
    我刚才去随手查了一下:4 b1 ~3 |) v  s+ ~* r1 v2 f
    【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
      _3 ]3 R+ L& O8 g2 i7 m/ r你每月30,全国 ...

    / U( }5 @# z* F. n' O' g0 o; o我用的多是gas

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