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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
: ^& T$ Y0 Q& n! A' `  r6 ?6 i& w' A
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。
. h! M: ]$ i$ |2 T2 Z( o: o0 i% a' \% g" J7 G* f7 P) P
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( g4 |+ ?# T/ i! a% LΔTf = Kf · b · i( g8 S; ?5 \, i- H% y
    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℃
2 e- E" o0 \0 E1 C9 `* s  H    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.- \7 U# F  l* x) L& l
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
3 H- B3 u- y0 l# q; r1 l3 j    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
' U" H! ?% v/ E- a+ ]4 G" N- [% S& |1 ?. e+ i' j( ~: r& I
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
" ~8 H( s7 }* |* [/ @: K% N8 B, G/ g( J: k

( g' S, `" S/ q+ [, N. H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。0 Z' \! s9 l/ ]% ^0 b

8 U" J# b2 G* c6 C9 t" s$ Z0 d" k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。6 P( v& w. p* B- s0 d4 X
" D: j; n; b9 G7 G
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。" z/ [% N7 i% X
2 Q0 |& Y& W/ D8 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。
  m% T+ i0 a8 `6 R* j1 x$ ?9 N
9 q( Q8 q/ e8 H' _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/ b- E: s. G$ t2 f, ]
  t" d6 G8 X6 T! F1 O/ W
  n, B2 P' A) d5 r

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  • TA的每日心情
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    9 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
    3 H* Q4 x4 S9 C/ F: U0 c: R! n. b1 U1 A( U1 C
    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?
    # }2 A- Y7 [' h3 U0 [. J9 w/ D! s5 X/ ~0 D
    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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    9 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 9 a4 j& z' {% G, H% K
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:20+ X4 I+ X# a  W5 H
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?+ l1 Z6 n0 W- M4 u! ~8 F2 v0 n
    ) x$ [4 g$ C' S
    结论:马鹿是个好孩子~
    7 O& e1 O# l' v( z
    ) l; ~8 _: ~9 x- T) g& ]( y
    可不,以为就是个名字
    3 Z. J* R; q, ~5 d- \! X% {8 D! d$ M7 L' ?/ v$ Z3 Z9 G- {6 b  l  @
    另外, 我就是鹿过赚爱元

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    燕庐敕 + 10

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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。
    2 F. R+ J5 W% m7 H5 f9 b; f! ~1 J" b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
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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 01:220 |8 Y8 e6 W& Z
    可不,以为就是个名字! p' N0 x/ W7 G3 J' X" H0 a+ s
    * Q' T# u0 U5 \  X: m
    另外, 我就是鹿过赚爱元

    ) Y: r; s, v0 r. _- ?$ I  A0 \这里的逻辑圈是这样的
    # n' o- D( U1 g4 c- G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~. m+ ?4 e6 W: I
    % Z( D% U- W2 L7 M% t
    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
    7 q2 L  \2 n; Y5 y7 e, N2 I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。
    : {- w' e. X7 }! o! q这让我想起了绍 ...

    4 X4 L, K9 G8 E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

    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; u3 i) r, d* D8 q* `1 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 ...

    2 m1 I0 T0 u+ q- t* m6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。  q5 i6 M+ D1 N1 k& P

    ! ?' ?. X" [/ A, t9 ?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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    9 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  a0 B' e4 L6 [  K& a; c! E. o
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    - u/ b+ {* m, T9 ~# d" M% g
    # |+ [' }5 ^0 B$ `3 e5 }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 ...

    # Y6 h# u+ I' l
    0 Q5 F& \  d( p" 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
  • 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
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    昨天 04:40
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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
    2 k! m. \. |' q3 z# f" [, r7 y, F8 S1 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
    9 a. j) f1 I9 H
    30还多,你们做饭用gas?
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    9 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
    5 t/ `2 D- P6 _# D5 b30还多,你们做饭用gas?
    , c7 N/ M( |+ B8 I  L6 f( H
    做饭是gas, dryer是gas
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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
    / G5 p& b6 ^6 E/ j, U( _做饭是gas, dryer是gas

    3 g6 r/ F( c$ y! [5 Ydryer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
    9 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
    * F# y4 x$ f) @# {2 |
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    3 c7 A$ A5 _' Q8 m2 @! b/ @, sdryer用gas好用吗?我们这里很少见
    ! G7 U; R% j5 u2 k

    . k. y% T  \$ e7 d8 l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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    [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
    ( G5 k  H4 b* h5 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
  • 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
    * v. E& @! x/ P+ ~. N! x" J' X4 c% [: 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
    % }3 {0 j' D' V' x) ]. h" {
    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?
  • 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 02:194 _: |- o* d0 i4 x0 @0 P5 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
    8 a3 g/ ^* M! T
    * k" y6 K' g9 Y+ S, I' |) L
    我刚才去随手查了一下:
    + x+ I, s+ b+ h4 k$ ^3 T【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1 U$ ~# B% C  Q$ G) p/ _" a
    你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷: C$ z6 L$ z3 ]
  • TA的每日心情
    开心
    9 小时前
  • 签到天数: 3656 天

    [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 20:433 Q6 P" D6 f5 y: w9 \
    我刚才去随手查了一下:
    ) R0 x* \. H! t  A; j【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) q+ |& f/ e- b1 C你每月30,全国 ...

    7 R7 o/ J9 v; m2 V: b) [/ q: K: B我用的多是gas

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