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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 - o. B8 _8 {& b

' M% r) h# b0 a' \6 Y) 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。
, b3 W; K- ^/ {& b1 o" O' _- r
  M7 T8 G) t& y3 U3 s3 _5 g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:
! D% A! d+ h: ^4 z- {* a1 J4 dΔTf = Kf · b · i
1 W7 h! t5 m5 y' q" [' x    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℃! ~: h2 R# R5 z; [8 V
    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- N# x1 Q/ e1 z
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量$ H; P' c( Q) F/ r) q
    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
$ t6 C- Z( K7 U1 k3 r5 {
! D& j0 |" o5 A, y" |8 J/ }7 c/ L- J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
7 c. k9 [  J3 T+ F9 H; U5 }  n+ h9 q/ Z6 K6 Z
8 O- K8 c$ n/ `$ h+ X0 Q
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。2 L5 v9 e  X; w1 ^' G

0 _. t, \$ Z( S) ?0 ]- I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。$ Q1 a' y0 i4 d
9 s3 Y" u( @5 a7 H0 ]8 |7 c
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。1 Z4 M7 c3 x9 `6 B  W4 w

8 a1 h7 ^/ }- q. g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。$ T6 _# c/ d* [# c; W3 E1 H+ Y% k
0 w( E& X7 g* o! 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!
# t; `3 p4 H2 N7 ^
/ U0 R. M6 c6 D
1 U* ]0 f% c1 n3 O# L  k% ~( ]" _; }

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    14 小时前
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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
    . U, g9 w0 v1 J! N' z/ d5 Q' h, k& x$ J6 X) I
    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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    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?8 _- L6 H: _- N2 J3 P
    8 D- W+ |2 @+ {' }# M3 g1 X
    结论:马鹿是个好孩子~

    点评

    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
    6 K+ V8 E2 j0 X- @
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20. z/ L2 m4 v! D
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?, s2 f8 s' a9 l* a2 _# ~
    4 u- `3 b- _% {' G
    结论:马鹿是个好孩子~
    7 z5 {; V+ O; b

    ) X8 S8 q. s1 Z可不,以为就是个名字
    & s# N. c1 i7 B6 l( H
    7 `( U. ]( k) @! b另外, 我就是鹿过赚爱元

    评分

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    燕庐敕 + 10

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  • TA的每日心情
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    13 小时前
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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。& n  [# {( o# T8 L: \" G
    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$ F% ?  C0 x5 t2 ]
    可不,以为就是个名字
    $ G/ J0 h7 ]2 d1 m7 f( w, k4 I6 F# j& k1 e
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    + @, ^% b' T1 D
    这里的逻辑圈是这样的9 i( F- H  Y6 [) ]3 [  _; {: 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~6 h' d7 i* [. ]1 [6 G

    , t, T5 T5 \9 `. z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" a+ r( Q% F1 j7 k8 n" g$ M+ g0 b. H
    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; U0 s: W; z, E  p这让我想起了绍 ...
    8 E; x6 T: i1 b
    黄酒度数低。另外,商人奸诈,不像俺这么实诚

    点评

    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 01:20( d! s' u+ [' x5 E$ _+ 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 ...
    2 e9 S! \; `0 [: _9 D, }6 I; i
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    # M$ p8 |1 r, }/ o7 |+ p
    & y: Z$ G. `1 m. F4 \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
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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 13:060 {) P/ [2 m9 k8 J# G. Y1 U  P
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    6 a+ N% C+ Y) h6 a
    8 U4 C1 n( v5 E4 V% c$ J# I! t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 ...

    6 V0 d! n" \5 w9 p2 y5 N- J  h# {/ ?( `( n4 P; S$ r
    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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    [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
    开心
    13 小时前
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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' p( }7 `8 I% {6 T5 p: E5 O, j
    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
    4 p" `7 Q" W/ K; E* ?$ l$ \# k) g- C
    30还多,你们做饭用gas?
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    开心
    14 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; x$ D) A8 \: q: M6 @
    30还多,你们做饭用gas?

      p1 v! ~/ a$ {" [4 C8 o8 p做饭是gas, dryer是gas
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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
    , f3 W! i* t8 _0 }做饭是gas, dryer是gas

    " P. o4 f2 R- Y" M# fdryer用gas好用吗?我们这里很少见
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    13 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?
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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 + ?  K2 k& H; e6 A+ o
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19  f. K4 C9 \. n. [. q# j# s
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
    0 |5 M" W- n& H* `0 r6 X
    6 a" l. t4 E+ t& B3 n
    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
    / {* _" g" y  X2 d3 C- p) O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  y+ s4 b# \& F' Z. 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
    , Q1 ?  I3 d) ^# F
    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; o! J' c8 ~! L! b: K; J
    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

    5 o: }- V2 k; I8 Q- a
    3 i# i! \2 n4 c  C* e& N我刚才去随手查了一下:; d- @6 P7 ^4 `  k! k# 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7 \3 r) P) s% S( ^' P( e6 ]6 n
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷
    1 I1 s' T$ O# v7 w& @5 D
  • TA的每日心情
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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
    ( A! E  }8 j3 d. ^2 M; ~' q$ [我刚才去随手查了一下:+ R1 y$ M) D) l9 N5 d; q  m
    【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
    ; K" D0 a) p  k" ~7 N* I; m; c. q5 j1 {你每月30,全国 ...

    0 f7 @7 n1 ]# X2 `我用的多是gas

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