Calorimetrele sunt folosite pentru a măsura energia potențială. O calorie este energia necesară pentru a încălzi 1 ml de apă cu 1 grad Celsius. Aceste calorii nu sunt aceleași cu cele utilizate pentru a se referi la produsele alimentare pe etichetele nutriționale, planurile dietetice etc., care sunt cunoscute sub numele de Calorii sau Kcal (1000 calorii normale). Cu câteva materiale simple, de zi cu zi, puteți construi un calorimetru de casă pentru a determina fie caloriile, fie Kcal ale unei probe de alimente.
Pași
Partea 1 din 3: Construirea calorimetrului
Pasul 1. Obțineți o cutie mică de metal
Aceasta poate fi utilizată pentru a conține apă care va fi încălzită ca parte a măsurătorilor calorimetrice. Orice cutie mică de metal va funcționa, cum ar fi cele folosite la ambalarea legumelor sau o cutie de sodă. Asigurați-vă că este gol, curat și deschis la un capăt. Dacă utilizați o cutie de sodiu, deschiderea utilizată pentru a bea din cutie va fi suficientă.
Pasul 2. Obțineți o cutie de metal mai mare
Veți avea nevoie de o a doua cutie de metal, suficient de mare încât cutia mică de metal să se potrivească în interiorul acesteia cu spațiu liber. Orice cutie de metal mai mare va funcționa, cum ar fi o cutie de cafea. Asigurați-vă că este gol, curat și deschis la ambele capete.
Pasul 3. Faceți patru găuri mici în cutia mică
Folosind un perforator, gheață sau alt instrument, găuriți cu grijă patru găuri mici (fiecare direct peste alta) în cutia mică de metal. Poziționați găurile chiar sub marginea capătului deschis al cutiei.
Pasul 4. Glisați două tije subțiri între cele patru găuri din cutie
Glisați o tijă prin cutie spre cealaltă parte, apoi repetați cu cealaltă tijă și cele două găuri rămase; cele două tije ar trebui să se încrucișeze. Aceste tije vor fi folosite pentru a susține conserva mică din calorimetru. Tijele de sticlă rezistente la temperatură sunt ideale. Dacă nu aveți, încercați orice tip de tijă robustă, neinflamabilă.
Pasul 5. Umpleți cutia mică cu apă
Folosind un cilindru gradat, balon sau alt recipient, se toarnă 100 ml de apă distilată în cutia mică de metal.
Pasul 6. Măsurați temperatura apei
Folosind un termometru cu mercur (nu unul digital), luați temperatura inițială a apei. Poate fi necesar să lăsați termometrul în apă pentru o perioadă de timp, astfel încât să poată obține o citire exactă a apei (care poate schimba temperatura pe măsură ce se ajustează la temperatura camerei).
Lăsați termometrul în apă; veți avea nevoie de el pentru a face o altă lectură mai târziu
Pasul 7. Așezați cutia mică în interiorul celei mai mari
Cutia mică de metal ar trebui să stea în siguranță în interiorul celei mai mari, sprijinită de tijele din sticlă sau alt material neinflamabil.
Pasul 8. Desfaceți o agrafă și introduceți un capăt într-un dop
O agrafă de dimensiune standard va fi utilizată pentru a ține alimentele în interiorul calorimetrului. Desfaceți complet clema pentru a forma o singură suvită lungă. Introduceți un capăt al firului în dop. Asigurați-vă că poate rămâne în poziție verticală, cu agrafa derulată lipită în sus.
Partea 2 din 3: Utilizarea calorimetrului
Pasul 1. Obțineți niște alimente pentru testare
Se cântărește alimentele folosind o scală precisă și se înregistrează măsurarea. Veți avea nevoie doar de o cantitate mică de mâncare. Printre alegerile bune se numără o arahide decojite, un cip de cartofi sau alte alimente bogate în grăsimi.
Pasul 2. Pregătiți suportul pentru plută
Înfășurați cu atenție capătul agrafei care nu se lipeste în plută în jurul alimentelor pe care le veți testa (sau străpungeți-le cu agrafe).
Pasul 3. Aprindeți mâncarea
Așezați dopul pe o suprafață plană, neinflamabilă, astfel încât alimentele de pe agrafă să se lipească. Aprindeți alimentele, folosind o brichetă butan sau alt dispozitiv. De îndată ce ia foc, așezați conservele deasupra.
Aveți mare grijă să aprindeți mâncarea și să așezați cutii deasupra, astfel încât să nu vă ardeți
Pasul 4. Lăsați mâncarea să ardă
Păstrați conservele peste mâncare atât timp cât este nevoie să se ardă complet. Pe măsură ce mâncarea arde, va încălzi apa din cutia mică care se suspendă în cutia mare.
Urmăriți cu atenție mâncarea când arde. Dacă se stinge repede, înainte ca mâncarea să ardă complet, reaprindeți-o
Pasul 5. Verificați temperatura apei
Odată ce alimentele s-au ars complet, amestecați apa din cutia mică folosind termometrul. Înregistrați temperatura apei încălzite.
Aveți grijă să mișcați sau să atingeți calorimetrul, deoarece conservele și alte părți pot fi foarte fierbinți
Pasul 6. Se cântărește mâncarea arsă
Odată ce alimentele arse s-au răcit complet, scoateți-le din agrafă. Se cântărește din nou și se înregistrează măsurarea.
Partea 3 din 3: Calcularea
Pasul 1. Înțelegeți formula de care veți avea nevoie pentru a calcula caloriile
Formula utilizată pentru a determina valoarea calorică a unei probe de alimente folosind un calorimetru de casă este relativ simplă: calorii = volumul de apă (în ml) x schimbarea temperaturii (în grade Celsius) a apei.
Pasul 2. Adunați datele pe care trebuie să le calculați
Dacă ați umplut cutia mică cu exact 100 mL de apă distilată, atunci știți deja volumul de apă (100 mL). Dacă ați înregistrat temperatura inițială a apei și temperatura acesteia după arderea alimentelor, puteți determina schimbarea temperaturii scăzând valoarea mai mică din cea mai mare.
De exemplu, dacă apa din cutie a fost inițial 35 de grade Celsius, apoi 39 de grade Celsius după ce mâncarea a fost arsă, atunci aveți o schimbare de temperatură de 4 grade (39-35 = 4)
Pasul 3. Calculați caloriile conținute în alimente
Folosind formula și datele pe care le-ați colectat, determinați câte calorii erau în alimentele pe care le-ați analizat.
- De exemplu, dacă ați avut o schimbare de temperatură de 4 grade, atunci alimentele conțineau 400 de calorii (400 = 100 mL x 4, folosind formula calorii = volum de apă x schimbarea temperaturii apei)
- Pentru a determina Kcal din alimente, înmulțiți schimbarea temperaturii apei cu volumul de apă în litri. Utilizând exemplul de mai sus, proba ar conține 0,4 Kcal (0,4 Kcal = 0,100 L apă x 4)
