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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 ' [: ~) z0 V3 d2 O1 r

7 Y, O) ~5 P% K; q" i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。; A  B7 t  v) o) m# U
. r  V; O4 O$ X
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:
2 m! t2 T* p& vΔTf = Kf · b · i( z5 P3 a! v: c) ]% 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℃; o$ s0 n4 P, L7 r9 r
    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.
+ w4 _9 Y9 v/ @% B7 z    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量5 P# k9 n- X8 B5 W/ t/ J( p, C
    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
9 D2 E4 R' {" _4 i+ b: J
% x& y6 _7 H5 Q% W( C% \: N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2 c( k  ^# {2 j& X

, }, t( H0 I, m6 W% T4 n0 q2 T. `) x* V$ ?5 f4 u; T2 v+ P
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。
( O, S' V5 H" I& \; j0 D; D
) A+ K. @+ c/ `2 {! S# @" d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 }9 |% p  b; u! O; P
! L  A' n# \0 t制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。" T# {/ r) K/ H0 \

6 j$ A( t/ p' w2 t7 _* 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。/ A3 u6 N$ e. |+ y4 @

% j5 w+ E& O6 a( U+ q! U: ^, I0 P1 ?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!) H. S$ I) c" A

( Q0 J8 M( x9 C: F! W% o  s- Y5 @  d0 X- O8 j; H7 v, D# X

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  • TA的每日心情
    开心
    21 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
    # z) C! |9 ?, O* s5 ~  X3 g3 \- S, @: m# U3 f
    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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    2026-2-1 23:57
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    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?
    ; c; i8 R( {: O: K6 L2 L2 ^% e" t0 C4 O7 _; y/ K! n- N, `
    结论:马鹿是个好孩子~

    点评

    油墨: 5.0 油菜: 5.0
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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
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    21 小时前
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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 - h' }. ?! I# [; t" K: A; C) d
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20- [% q2 F* K$ q( n5 b! |
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?0 P2 R. f8 c: Y

    , m4 A; K. T1 q" W8 A, |+ @结论:马鹿是个好孩子~
    * G2 K- d* I$ X8 C5 p3 }; ^

    " ?5 a  p9 v! d" @8 |# U5 a. k可不,以为就是个名字1 g' x" {$ B1 B. a) ^4 ~6 b2 a7 z2 V
    , D) r2 G6 B; j0 C; h+ a/ @
    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
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    20 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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    20 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。
    / @8 d. M; @9 U& 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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      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
    " Y- V9 H+ u" M6 t* e0 ^. M+ J可不,以为就是个名字
    ! S9 P2 {6 M" g- @3 \; @* }3 k$ `5 K6 U# S
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    " C& E9 K) A7 c- J/ h( T这里的逻辑圈是这样的$ e* a3 ~6 q6 D+ Y
    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~" a. t' N7 `4 E7 _( e
    5 R% y* s) L6 \. Y( v( X8 m7 z
    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 01:387 d) i) g5 \) d, e2 w4 J
    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。3 z/ k  m& f' ?( X. x
    这让我想起了绍 ...

    8 I" z$ S3 J6 k, l% r7 w2 K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

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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 01:20
    : |6 ~& C0 ]* c8 c2 c% M% L+ 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 ...

    0 z! @  k; W- z5 u/ f6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。( u  z! W, ]# `' B0 v, T
    # Q# z6 t* b5 ]5 D- W) A
    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
    21 小时前
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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, T; r5 S; y! @0 s0 c
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    8 i9 ~" N  Y7 k5 f2 o
    4 k% p* V+ K3 L9 _5 a4 s4 ?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 ...
    : k/ @4 F# c. E9 X' `9 x; H# z9 @
    $ _! B. P5 I3 m3 U; {1 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
  • 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
    慵懒
    20 小时前
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    [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
    ( y: Y' K( |8 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 n3 L7 N, P/ r6 \1 n  H% S3 K2 L
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    21 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* U5 i. i; k+ I( k  r; v; s9 ?8 a  j30还多,你们做饭用gas?

    / d, X! @" H- o做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    慵懒
    20 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
    4 S- x% {3 {: K9 ]. ~8 N做饭是gas, dryer是gas

    ! h+ Z' k( q' J& Fdryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    慵懒
    20 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
    21 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
    # ^# y3 d+ w2 E8 @. g1 f! d# V0 y
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    " I3 D# y5 x3 H% h6 q4 N2 \5 sdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    ! M# F* \& [( Z  B1 w( [# s* ~
    " z0 B$ ]# p  b9 v
    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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    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
    ; M* `- R+ t0 c9 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
    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& H& k5 G1 _+ H0 O6 f3 D2 f( T
    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
    ! ^/ R3 G" k! J* I* S# x
    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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    慵懒
    2022-8-27 22:14
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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
    6 t- u3 b+ u8 `! L; `: k5 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
    # X2 g8 J2 d$ L/ k: m4 A

    % h! V( f+ z, t" r7 X  p! I我刚才去随手查了一下:; ?8 ^" i6 a& 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' H) f# L6 [" x: v& O7 a
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷7 }: V) J9 \. H1 E
  • TA的每日心情
    开心
    21 小时前
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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
    . Z$ ?  `* u4 R" B0 O# F我刚才去随手查了一下:
    0 C. |0 T" q+ Y* _* 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
    ; @5 X. ?$ G' r: N+ g5 {  v! }) D你每月30,全国 ...
    & K/ @' Z  A( F* d5 U
    我用的多是gas

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