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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
4 A1 |* U: H3 L6 D- G
0 l; K) O- i3 ?( K; Q) {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。
2 w7 H7 R  I/ U, t  h! T
/ K) G3 K8 _% L8 _% b% o% 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：& N- J8 ^! x# ~# h0 R* b
ΔTf = Kf · b · i
0 F/ w3 Q; v% a, P2 S    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℃4 h0 l7 n) M/ b; H1 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.: q- @3 M; F& c
    b，重量摩尔浓度，溶质物质的量比溶剂质量
! t/ f0 r# h% }    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 = 13 T2 S- k2 ?, B- p

% y; E& }9 N9 A! F2 @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
* i) {/ B3 N3 T2 I) Z) y4 P* b  J* P: m- V8 G  ?4 v

3 w& r7 u5 k6 H; J+ _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。6 P8 h2 H8 D) D

) ^0 o/ O8 M' R! R8 H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。
/ H8 s6 u* N7 W/ F4 s% }9 D2 `: A' n3 R1 D6 x2 V
制作杜康冰棍，至少我家的冰箱是无能为力的。+ N5 i; o2 @( ^4 W( ~$ |
4 ?8 \- l$ p, H
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。4 A  C6 s2 k2 |
: ]' C" p& N1 Z' D" C; X4 T( S4 U
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！
, n  N  h( @  F+ N1 _# _: U! G3 T6 e9 y' ?1 p% g- E. P4 f4 a% [
3 K5 H% @/ e1 r0 _$ H5 C% `/ i
乙醇, 溶液, 冰点, 杜康

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马鹿
  • 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 ( S, K  x8 I1 ]
    7 X9 t* U: f+ [) V* W# ^
    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
  • TA的每日心情
    开心
    2026-2-1 23:57

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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？
    + ]- a9 ]* Q8 j0 b
    6 D" t) r' H8 `6 e% c, I5 T* L- W结论：马鹿是个好孩子～

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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
    开心
    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
    " \" M8 R; e+ \8 |# y
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:205 T8 G8 |# A9 P
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧？$ Q3 B2 L0 v: a0 N& T
    9 t- v- j3 g& n: z9 ]
    结论：马鹿是个好孩子～

      t( E- y5 A3 p9 H7 i' Q7 B* z0 p5 H. y3 e" J/ L* E0 T
    可不，以为就是个名字
    7 }+ R+ |' @3 V) t! W2 C0 A. G9 j4 E0 n
    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
  • TA的每日心情
    慵懒
    4 天前

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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
  • TA的每日心情
    慵懒
    4 天前

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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。% T7 l$ ^+ K* I9 w+ k* e
    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
  • TA的每日心情
    开心
    2026-2-1 23:57

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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 01:224 C( y1 ]8 B; V! L* P2 Y) |
    可不，以为就是个名字
    - t6 t/ n. X) j3 `, c- J$ f% t& A# Z1 X
    另外, 我就是鹿过赚爱元
    5 A; {1 h1 r4 L( |7 D; H
    这里的逻辑圈是这样的
    8 m1 h5 C5 c5 Q) |3 D0 v* t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～7 K# b: l" b; P9 D/ J8 X) o% f" T
    4 }: W1 R$ x9 ^/ J
    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 01:38
    ' b- V# z# w, 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。
    0 Y  A9 x( o. u$ A% v1 V这让我想起了绍 ...

    % e3 m/ a1 z% v9 C; L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% q1 Q* E, r1 U
    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 ...

    5 j- Z' a& Z0 s6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    9 _3 |4 P5 m% @' `% _: ?8 A. L' D2 v+ q6 ?, [& J9 |1 B2 ]; m
    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
    7 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 ?% A" R) G+ {9 X, b7 A
    6℉ = -14.44℃，跟我家的差不多。
    6 r# N! u3 J+ F9 @
    0 r7 X- e3 ]: O# L* {% I  W: P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 ...
    % U* j- v) ~/ _8 m/ q$ |7 }

    ' K  j. R4 H' J: `# C9 K: n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
  • TA的每日心情
    慵懒
    4 天前

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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 02:192 S& ^* r& X" s" [
    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
    9 q: j2 N6 I( U  _5 V' s7 `
    30还多，你们做饭用gas？
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    马鹿
  • TA的每日心情
    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
    ; J8 b6 L5 c* @8 K# F! k" x30还多，你们做饭用gas？

    ; U/ g5 W6 F% h* ]做饭是gas, dryer是gas
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    jellobean
  • TA的每日心情
    慵懒
    4 天前

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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
    9 d& S$ r4 J: i% C9 s! O做饭是gas, dryer是gas
    1 }* p5 N2 _7 T3 W& j
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
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    jellobean
  • TA的每日心情
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    4 天前

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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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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    7 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
    4 R/ v1 |% R  x; [" v% B
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19- j9 U/ d0 \# w
    dryer用gas好用吗？我们这里很少见
    % p" \4 z2 ]/ `; y% ]% c/ j

    2 \- V* K- I% o0 N财迷的本质处处都一样
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    老财迷
  • TA的每日心情
    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* F% P* i$ \/ F* J
    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
    & S1 u" ]1 i9 [) a; J( }4 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

    * O) S+ D& H- u" j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

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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
    * [  \  }" P% k( u) ?+ i/ S8 ?0 Y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

    # n0 R5 Z% @% }2 O8 u$ m3 u3 I; Z7 O- b+ ?
    我刚才去随手查了一下：
    7 R% F9 x+ U( o【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
    " A/ ]% H4 y! P. K4 ~$ ^0 p4 U' O* s. v你每月30，全国平均每月是104，你还说贵了。你真个财迷
    * q* |( b' {+ S6 x* B( N
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    马鹿
  • TA的每日心情
    开心
    7 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$ h. m7 s+ j' d
    我刚才去随手查了一下：# P. Q4 X# b8 }9 D4 t5 ~# f/ T! Q
    【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) b% z) ?3 D4 l1 y, s3 D
    你每月30，全国 ...
    4 b: Q/ B, r8 ]2 \7 X
    我用的多是gas
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