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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
+ v% |* Z; O' k" t& L4 {, @3 L  g, G: G7 ?* B9 M
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。" i2 l" n( v$ Y& o
  Q6 b+ v0 F- W, ?* ^& k6 ^1 O5 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:" D2 s* P4 c* ]6 B
ΔTf = Kf · b · i4 r7 |4 ]" c9 z5 V* l
    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℃
5 U# T$ ?! U- z- o$ I! `& f* s    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.4 d" M! e3 ]3 O
    b,重量摩尔浓度,溶质物质的量比溶剂质量
1 r+ A3 u- G1 i) b8 B    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
% H8 e. _* W9 H
, s$ K" o3 M& c2 q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4 ~( i% w' m5 i# X1 E. L1 {

/ q& S4 O- v  ^5 U+ Y; T4 t' t7 }8 o. d+ ]; w! E6 D% z2 R
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。
5 F) H- B" A* w4 j# q
0 Y1 h' ~0 m4 I8 Y6 a$ `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。
% v$ u. G0 j9 S' v3 [4 m; `) d$ _- f4 R# @  j: H
制作杜康冰棍,至少我家的冰箱是无能为力的。
$ R6 S: S& s" ?" t2 A
; S0 `& c5 ~' g+ e! I8 l+ c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。7 t& K3 e! ?  S. ~. H

" b3 w& ]/ ^- F8 b+ N5 H0 _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!
$ b/ W9 r5 @! L+ ~+ _8 d/ r, ^6 p" h
6 F& z( v3 _* [

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  • TA的每日心情
    开心
    5 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 " Y) F/ E  ^, V* X& G+ s6 L

    % [8 j: A' w9 \: r$ P; Q' G1 C. 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
  • TA的每日心情
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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?
    . K! l+ Y- S6 x  a- ~4 ^. c4 A! v9 u0 X/ h, M
    结论:马鹿是个好孩子~

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    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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    5 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 ( x+ G2 `! C, V; S4 V+ w2 J
    鳕鱼邪恶 发表于 2018-7-2 12:204 H" N# }* y$ L+ ?" L
    马鹿大概是没意识到杜康冰棍是含酒精冰棍吧?8 ~& Y- h" w* Z
    ) h4 V7 `$ B4 E/ ?! n% a
    结论:马鹿是个好孩子~
    : r3 w7 D; H  {" \4 w6 O. b. G( d% W! k8 |

    6 k' U: h; S, [0 R# s可不,以为就是个名字( x% z3 V2 v& c6 {# p: p

    & k4 _4 B. g  c+ _! y另外, 我就是鹿过赚爱元

    评分

    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
    无聊
    4 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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    4 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。: l* M  S$ c# m3 ?) ?
    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 01:227 z- M0 v0 A0 Y1 R( y3 \0 d8 G  j
    可不,以为就是个名字
    4 L: c% \+ o  }3 D
    $ q4 p# i( D5 u( J! O: Q# x" }6 y8 b另外, 我就是鹿过赚爱元

    + P6 n( k' [+ x8 G# O% i' {) B这里的逻辑圈是这样的* r" s% O1 A. c! ^
    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~
    1 g; P" M) c; R
    8 P7 S* z$ I2 v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, v8 c& o$ u- G. x. I; h0 w% ^
    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: C( t  P1 Y/ @( N# R- f  S9 F$ [这让我想起了绍 ...

    # p1 @  D; W# F4 @  c  z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! e7 c+ B3 u- w) i- T1 W2 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 ...
    , g, A, y& M! y0 i& W* L! h6 r) B
    6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。
    ; W, B7 N- p7 [" o% ^1 r
    ; r4 d3 j) q, o' T7 k  w6 b! 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,比如说挖矿
  • TA的每日心情
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    5 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
    ) }4 R# j* m. N$ Z9 D1 W7 @/ s2 u6℉ = -14.44℃,跟我家的差不多。9 u8 d. ?" z4 G

    , [3 L/ Y4 |6 Y& @9 x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 ...

    4 R% `. K2 E. d( m/ W9 v
      J& y3 D2 X' 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
  • 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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    4 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
    % I2 D; r2 ?5 B" C; j# H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
      {, F" G# Z9 q% X* \5 t
    30还多,你们做饭用gas?
  • TA的每日心情
    开心
    5 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
    9 s. l  i8 r6 S30还多,你们做饭用gas?
    : t& e! H$ Z6 y1 T5 _! K
    做饭是gas, dryer是gas
  • TA的每日心情
    无聊
    4 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
    5 X! P8 w' \' Z' q( A# j做饭是gas, dryer是gas

    5 J! p* V- f+ `) d* F; fdryer用gas好用吗?我们这里很少见
  • TA的每日心情
    无聊
    4 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
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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 # J0 ~9 ], V* i& H
    jellobean 发表于 2018-7-2 19:19
    ) J9 x, s* r& H6 wdryer用gas好用吗?我们这里很少见

    / S. ~% H# u3 L
    # \; q( Q3 m; ~" P1 q财迷的本质处处都一样
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    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
    0 z' c5 [5 W2 _& l8 z& w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% t7 @, ]+ t* M
    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

    ) X; ^  @, ~/ B* r/ d# ^* {' |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, Z& F' Y" d$ a- Z
    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 G5 k. C: \( P- V. z2 H) J# f5 R) d* \! L% {0 Y3 ?0 }
    我刚才去随手查了一下:
    # `+ p' ]: w; J- i+ \3 X【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# {9 Y/ B$ P; F你每月30,全国平均每月是104,你还说贵了。你真个财迷; Q3 z6 g: V# p" E- q- _. z
  • TA的每日心情
    开心
    5 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
    " `( d) C+ b3 B& V9 X" A& a* I( J我刚才去随手查了一下:
    ! x1 L6 v1 |* C; y( q- }7 i* c* @【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
    4 Y  ^/ W) ]' V你每月30,全国 ...

    ' s8 `/ k- A6 h% C' B( q我用的多是gas

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