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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
6 a8 Q2 k  M! [) t0 k3 w- t; U6 @  Q* o
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。7 l: s0 ~7 g2 r; P# s8 L

4 F& r- q1 ^9 g: L# P/ a6 O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:8 j/ {- d- s8 M" n
ΔTf = Kf · b · i" y# ^( Q* Y5 t# b% \5 D; n! 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℃
0 X# H- T! d5 j    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.+ \2 }; V6 }% w
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量% _/ z- F  ]9 n* x5 y. T% o
    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
2 w  k' O' r) j2 g7 ~4 h0 j; {/ H% O) Q$ x
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
) z1 [5 G) w  O" J! \$ I. X& H+ O
+ P( R7 U, `/ k/ j5 p' F; s
: u4 }; V8 x1 F% Y# E1 z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。3 S1 X- L$ ~1 R, E$ \2 [7 C
4 F8 j' V' Q2 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。2 t0 Z5 }, X/ t- Y
; K0 x% B" o$ _
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
) G( z& z+ L! w# X% P' y, c6 Z
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。
6 \) i0 S) K* y
8 ~9 W9 B* U! D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!
: ~  {, q. N9 w/ M: X
1 Y# K$ ~! h9 n' I, f# T
7 C' ^7 F; z' q' W) y# A

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  • TA的每日心情
    开心
    7 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 0 q* ~4 l+ }2 M$ }9 T

    ! _6 u! m! F! j8 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
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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?
    % T& p9 I2 p* z
    4 m! C: Y) `4 m" y结论:马鹿是个好孩子~

    点评

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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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    7 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
    2 S3 v$ p7 b! D
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20
    4 S% v/ b# G2 s4 U) w马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?" G1 \5 m7 [, u

    9 A, u* [/ F8 [结论:马鹿是个好孩子~
    6 N* `0 Q6 ^+ j% w

    3 b5 `% J. V2 V, e; a可不,以为就是个名字7 Y+ O1 T1 g" S: U$ @
    9 k7 c9 y% E! j9 F- m, o
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    评分

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  • TA的每日心情
    开心
    前天 00:59
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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
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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。
    % B; j) a2 O; B! p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
      I  X  z. _% z8 X: x; N. J可不,以为就是个名字
    2 h  `4 \( b4 Y. h) w' B6 T8 g, P: U: `3 g2 x
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    $ |  p. K# U" [; W这里的逻辑圈是这样的
    2 ]' e* Q5 W. ^+ F6 N/ Z8 _7 A, M( z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~3 m4 h) N& d  j; d& m) [" }/ j

    5 c; s4 x1 I! d' Y2 a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+ k( A( G! G3 J. u- L6 @( g
    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。, j& t. ?/ N4 k
    这让我想起了绍 ...

    ! e# y. Q8 s( J1 F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' D8 \. J  P* H2 ~' O
    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 ...
    8 \+ T$ a2 [  W2 y* z7 |4 J6 Y8 w
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    2 A' ]8 q/ Q4 W! F& B, i* z' q; x  h9 K2 |' B
    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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    7 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
    0 R' a" y" B9 n, a2 b6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。" o) u9 R) p4 [. \0 n; h3 ~7 d/ w: G

    : `" T; `% q, c: h7 M1 Q. @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 ...
    ' Q5 `5 q  q& g' Y$ T- G& }
    ! I" r! A7 e; W
    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
    开心
    前天 00:59
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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
    % {6 _& K) @7 ^0 L, A5 K! 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
      t; s+ N% M4 c9 ]* ?
    30还多,你们做饭用gas?
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    开心
    7 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
    1 S2 L" _# L: m. u30还多,你们做饭用gas?
    4 u' E" Y& h2 |. O
    做饭是gas, dryer是gas
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    前天 00:59
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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 08:159 i( q1 @- O7 f; D4 y: V0 H! y
    做饭是gas, dryer是gas
    ! M# ^. p, |8 |
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见
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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
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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
    : h& J" Y2 V; G9 [
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:190 ~. Y4 d/ n, j; P) E+ S
    dryer用gas好用吗?我们这里很少见

    & Z6 i/ b4 n9 R$ `1 K
    3 ^, D/ E( d" }1 T; B1 }( @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; ~7 D& J/ b* f  S1 C/ f
    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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    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. g5 h5 Y) e2 F, t3 G
    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

    / ^  N4 J9 a; t' S+ R1 p) o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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    [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
    9 A7 x$ z1 p1 I" L" b) Q3 R9 h" g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
    ! L- y% J6 C5 H  p$ O1 E! ^

    1 U0 h" f% ?7 ^! x" m% _我刚才去随手查了一下:( f: _# h% L5 \
    【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 Z- T) ?6 q! O+ r9 S' O9 k你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷8 W! G1 R8 U/ q9 u3 u% E3 q
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    开心
    7 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
    , v" e) j5 ]: h1 J: P% ?我刚才去随手查了一下:
    ( \' G! G5 L( 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
    # v' g* _6 E# t! f+ X: Y; Q你每月30,全国 ...

    . H& S5 x% r3 r& R) g$ S% m; A我用的多是gas

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