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看板Physics
標題[問題] 為什麼調酒可以被搖盪至0度以下？
時間Tue Jul 15 22:18:42 2025
【題目】(題目的文字敘述，如有圖片亦可提供圖片)
正常用搖盪法做出的調酒，溫度可以下降到約-7°C左右。（參照《從科學的角度玩調酒》一書以及個人體感）
但是一般家用冷凍櫃的冰塊溫度在結凍後頂多也只會在-15°C，在雪克杯裝滿的情況下（約200克冰塊）以冰的比熱0.5cal/(g/°C）算，和常溫的60ml基酒加上約各20ml的糖漿和檸檬汁，平衡溫度是絕對會在0°C以上的，更遑論市面上酒吧所使用的冰塊多是表層尚未完全結凍、溫度更高的冰塊。
因此在降溫過程中應該主要是由冰塊釋放潛熱並以溶化熱來吸收酒液降溫所需的能量，但冰塊表層，接觸酒液的部分應該是在0°C處於固液共存的狀態，這樣要如何讓調酒降到更低溫？
【瓶頸】(解題瓶頸或思考脈絡，請盡量詳述以利回答者知道要從何處講解指導)
以我粗淺的猜測，液體內的分子溫度分布可能會是一個類似馬克士威-波茲曼分布的曲線（如以下AI圖）
https://i.imgur.com/abfT9NH.jpeg
因此在雪克杯內部，可以分為0°C以上的酒液分子和以下的。在0°C以上酒液接觸冰塊的時候，自然熱由酒液流向冰塊，冰塊吸收溶化熱並使酒液降溫；而在0°以下的酒液接觸冰塊時，因為雪克杯內部正在被劇烈搖盪，所以冰塊表層的水分子沒有一個適於凝結的環境故熱無法被液體中的水分子所吸收。
但我無法解釋的是那些首先達到0°以下的分子為何不會在放熱達到0°時就停止，AI說這在微觀下是會發生的，但我不確定是否正確，故希望板上大大們能替我解惑。
小弟大學讀的是文組，故若理解或用詞上有所偏誤還請各位多多見諒，感謝！
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1F：推 sunev: 酒精水溶液的凝固點是低於0度的 07/15 23:47
2F：→ brotherlikes: 是的，但這應該不改變冰塊表層是0°C， 07/15 23:57
3F：→ brotherlikes: 此時要如何再讓酒往下降溫呢？ 07/15 23:57
4F：推 sunev: 冰塊融化會吸熱啊？ 07/16 00:24
5F：推 sunev: 我猜你可能以為冰塊低於0度就不會融化，但在這個情況下冰塊 07/16 00:41
6F：→ sunev: 會融化，因為「酒精水溶液的凝固點低於0度」 07/16 00:42
7F：推 sunev: 更精確的說，低於0度時冰不會變成水，但現在冰沒有變成水， 07/16 00:47
8F：→ sunev: 而是變成了酒精水溶液。 07/16 00:47
9F：→ brotherlikes: 我確實不知道冰塊在低於0度的環境下還會繼續溶化 07/16 00:48
10F：→ brotherlikes: 可以請大大再詳細解釋為何冰點會影響嗎？ 07/16 00:48
11F：→ brotherlikes: 如此一來，熱不是會由冷的酒液流向熱的冰塊？ 07/16 00:48
12F：→ brotherlikes: 所以冰不是先變成水，再融入溶液中嗎？ 07/16 00:49
13F：推 sunev: 冰塊融化時，酒精水溶液和尚未融化的冰塊同時變冷，所以沒 07/16 00:51
14F：→ sunev: 有你說的「熱從由冷的酒液流向熱的冰塊」的問題 07/16 00:51
15F：→ sunev: 至於為何酒精水溶液的凝固點低於0度，因為純酒精的凝固點 07/16 00:52
16F：→ sunev: 是-114度，所以酒精和水的混合物的凝固點低於0度應該也很合 07/16 00:53
17F：→ sunev: 理吧？ 07/16 00:53
18F：→ hank780420: 還有混合焓的因素，酒精跟水混合是吸熱的 07/16 08:42
19F：→ hank780420: 相圖上面你看到的都是equilibrium的狀態，當現狀不是 07/16 08:44
20F：→ hank780420: equilibrium就要去思考系統會發生什麼事往平衡走 07/16 08:45
21F：推 sunev: 我查到的酒精和水的溶解熱是放熱，但溶解熱在這裡不是重點 07/16 08:55
22F：→ sunev: ，重點是「冰塊在低於0度的情況下會自發的變成酒精水溶液」 07/16 08:55
23F：→ sunev: 。另一個例子是鹽水和冰，此時鹽溶解於水為吸熱，但重點依 07/16 08:55
24F：→ sunev: 然是「冰塊在低於0度的情況下會自發的變成鹽水」 07/16 08:55
25F：→ brotherlikes: 我理解了！但造成這個現象的原因是冰點降低嗎？ 07/16 13:24
26F：→ brotherlikes: 意即我只要在抗凍劑中加入冰塊都會產生如此結果？ 07/16 13:24
27F：推 sunev: 是 07/16 13:54
28F：→ brotherlikes: 好的，非常感謝您的解答！ 07/16 16:02
29F：推 a22028504: 「酒和水」互溶是放熱，但不能說「酒溶解冰」一定是放 07/21 14:07
30F：→ a22028504: 熱。 07/21 14:07
31F：→ a22028504: 另外，劇烈的搖晃有一個目的是均勻混合，但當冰塊撞擊 07/21 14:07
32F：→ a22028504: 到杯壁時，冰因為壓力也是更促使冰化成水。 07/21 14:07
33F：推 sunev: 沒有人說「酒溶解冰」是放熱啊？劇烈搖晃是幫助達到平衡， 07/21 23:25
34F：→ sunev: 而冰碰到杯壁因壓力碰撞而融化都是更次要的事了，不然連搖 07/21 23:26
35F：→ sunev: 晃作功也要考慮了。 07/21 23:26
36F：推 moke: 冰塊加鹽 還能降到零下21度咧 07/25 14:23
37F：→ moke: 水在0度以下會結冰 但是酒不會啊 可以繼續被吸熱 07/25 14:24
38F：→ mantour: 0度的冰放在0度的酒精水溶液中，冰就會開始融化吸熱並且 08/16 11:16
39F：→ mantour: 溫度會下降直到冰全部融化或達到酒精水溶液的凝固點（低 08/16 11:16
40F：→ mantour: 於0度）。搖晃只是加速融化，不搖也會降溫只是比較慢。 08/16 11:16