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[科普知识] 从杜康冰棍说起

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沉宝

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楼主
 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
+ E3 T( E1 l' c" x. V( \* o" A7 X# D% L. f6 {( H% R& s+ L
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。, }  s6 U" w3 Q4 o, z6 t6 e, j
, _/ |- v0 D3 `7 U
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：+ L* H" Q% E# y, [
ΔTf = Kf · b · i; A4 q! @8 s: W" v
    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℃
9 y; E3 b, u1 N# y* \8 U3 {# s    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.
# _: j& t! r& g- e0 F8 V    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量% y! X8 Y! i1 ]/ A: Z
    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
7 j* u- A$ U* C. ~) F. q$ _7 G5 u, m+ P, a6 q" w
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3 I8 n* x: M$ u. F' H
. i+ ?* G! _) l4 }% G! I
. c1 w. }! n5 n0 y% a
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。) F2 @& ]' ~6 {$ b
4 k# O  t1 S2 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。
7 E' _4 [' A: a( J8 D4 p+ |" Q  `/ m  ^& y
制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。' C4 S7 }5 g0 v; v

$ M8 B: b3 y4 Y  m9 W4 ~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  ^4 P, }4 c: q; T" R
. Z7 S) ^5 ?  y' z$ |% ^3 m) ]; e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！* a9 v" _% w7 n4 l0 b

% M, I. b- G) B+ M" y2 W
- ~8 P) Z6 w# v9 j- v" F
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
  • 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
    . q4 u) Q  X7 _9 Q/ B- \, I% G2 H, |! t8 [2 c! r4 ^- N
    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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    鳕鱼邪恶
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    2025-8-28 04:50

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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？
    - U4 h0 A1 u9 y, e9 u) H5 l+ t3 h* ~7 H7 c
    结论：马鹿是个好孩子～

    点评

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    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:36
    jellobean
    哈  发表于 2018-7-3 01:29
    马鹿
    xiexie, 加分!  发表于 2018-7-3 01:24

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    马鹿
  • TA的每日心情
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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 7 `4 n# M: A  A/ x/ o$ P5 S
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    ) F; k8 k" t1 a* o5 A' P马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？
    * K2 y& j0 I4 u7 [, w2 g  l2 o7 D1 p# ^6 h3 A* g
    结论：马鹿是个好孩子～

    - C8 V5 N+ Z% m! ?! A) o& u& Z+ Y/ h* v# g
    可不，以为就是个名字
      U$ i! p9 t! N( I& D5 O# ?& r& j2 C
    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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    jellobean
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    开心
    6 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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    燕庐敕
    社长说的  发表于 2018-7-3 14:08
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    jellobean
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    6 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。
    4 C# C6 F: s) ^8 L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
    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    鳕鱼邪恶
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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: @# @" Y. J+ }- Y* Y
    可不，以为就是个名字- A9 G6 }+ y6 k& @* X0 [
    9 Q% R" F3 n, G( ?. W' S, i5 h" {! _
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    # K  x7 q( I8 o* |这里的逻辑圈是这样的/ S: d! h! |5 ^+ [# X- K
    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～
    4 w; V& F, ?1 y" S8 N: N2 H- T
    ( a; N% z/ g4 g8 f( x' m& b哎哟，暴露年龄了～
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    沉宝

    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 01:381 k* r) Q) \0 s6 c- l% v
    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。
    6 Q- b: [0 q3 a1 E这让我想起了绍 ...
    ' R+ j; |3 |# d3 F
    黄酒度数低。另外，商人奸诈，不像俺这么实诚

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    jellobean
    蔫坏蔫坏滴  发表于 2018-7-3 03:47
    即晴
    油墨: 5 油菜: 5
      发表于 2018-7-3 02:37
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    沉宝

    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
    0 q( o* \% x6 w  @' H4 p5 s) `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 ...

    ' b$ P1 R; w% W6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。9 I( ]( u* X+ D
    1 |! b$ [. x/ ?' `) n# e
    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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    马鹿
  • 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 13:065 F( j5 W$ W0 g6 c7 @( t
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    : q/ ]; l- P4 B* D, n& m3 F$ @$ z- e: ^7 ^
    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 ...

    7 _6 U, q% h: Z, J, o4 c7 A  w  K% k/ l% H4 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
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    lorry
  • 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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    jellobean
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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% V: T. x7 p& x
    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
    8 D* R& A0 D+ P  b6 L
    30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
  • TA的每日心情
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    6 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
    ' s3 a+ q6 J1 Y; g& P- `30还多，你们做饭用gas？
    ; w3 h" U9 J/ y
    做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
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    开心
    6 小时前

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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  Z0 L2 b9 ]( {5 n0 S8 M
    做饭是gas, dryer是gas
    3 Q) Y; q5 W, f) Z
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
  • TA的每日心情
    开心
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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？
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    6 小时前

    • 签到天数: 3624 天

    [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" E5 x7 x. r! c6 X. a
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19# y: t1 f+ i; l& E# [5 A9 o. x
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
    / [7 X' N* R: X3 {; K& E
    " v9 g% b+ y" W) k/ {, m$ s
    财迷的本质处处都一样
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    老财迷
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    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0 L5 g# }2 ?) g; P5 z
    你给的那个杜康酒的链接，纯属瞎扯

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    伙呆了: 5.0
    云淡风轻
    伙呆了: 5
      发表于 2018-7-25 11:20
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    老财迷
  • 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
    8 G; S6 i% U* q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
    ! a! v, Q/ Z. |1 D' ?) Y
    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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    老财迷
  • 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
    - v5 X  t" t9 @' R$ ~0 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
    ) M5 i" k, U9 ~$ f. \6 w2 s

    * ?2 K& G- a2 Y4 G# n我刚才去随手查了一下：# J6 L% E) |. e. R& }
    【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/ g. q9 ^" q; l, s6 s3 O" i
    你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷
    3 d: Q* i/ }4 i' k" A0 d$ L- z" d
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    马鹿
  • 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( t7 X" H! S9 G. i# T; k% ^' u
    我刚才去随手查了一下：
    4 @" p! e3 [+ F2 h9 m+ @: z【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
    ; H' S1 h$ M- a- a* ]* C你每月30，全国 ...
    : V1 R7 S6 F# D: M
    我用的多是gas
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