Kalorimetre sa používajú na meranie potenciálnej energie. Kalória je energia potrebná na zahriatie 1 ml vody na 1 stupeň Celzia. Tieto kalórie nie sú rovnaké ako tie, ktoré sa používajú na označenie potravín na výživových štítkoch, diétnych plánoch atď., Ktoré sú známe ako kalórie alebo kcal (1 000 normálnych kalórií). Z jednoduchých, každodenných materiálov môžete zostaviť domáci kalorimeter na určenie kalórií alebo Kcal vo vzorke jedla.
Kroky
Časť 1 z 3: Budovanie kalorimetra
Krok 1. Získajte malú kovovú plechovku
Táto nádoba bude použitá na zadržanie vody, ktorá sa bude zahrievať ako súčasť kalorimetrických meraní. Akákoľvek malá kovová plechovka bude fungovať, napríklad tá, ktorá sa používa na balenie zeleniny, alebo plechovka od sódy. Uistite sa, že je na jednom konci prázdny, čistý a otvorený. Ak používate plechovku od sódy, postačí vám otvor na pitie z plechovky.
Krok 2. Získajte väčšiu kovovú plechovku
Budete potrebovať druhú kovovú plechovku, dostatočne veľkú, aby sa do nej malá kovová plechovka zmestila s voľným priestorom. Akákoľvek väčšia kovová plechovka bude fungovať, napríklad plechovka od kávy. Uistite sa, že je prázdny, čistý a otvorený na oboch koncoch.
Krok 3. Prepichnite štyri malé otvory v malej plechovke
Dierovačkou, vychystávačom ľadu alebo iným nástrojom opatrne prepichnite štyri malé otvory (každý priamo oproti druhému) v malej kovovej plechovke. Otvory umiestnite tesne pod okraj otvoreného konca plechovky.
Krok 4. Medzi štyri otvory v plechovke zasuňte dve tenké tyče
Presuňte jednu tyč cez plechovku na druhú stranu, potom zopakujte s druhou tyčou a dvoma zostávajúcimi otvormi; tieto dva prúty by sa mali navzájom krížiť. Tieto tyče budú slúžiť na podoprenie malej plechovky v kalorimetri. Ideálne sú sklenené tyčinky odolné voči teplotám. Ak žiadne nemáte, vyskúšajte akýkoľvek pevný, nehorľavý prút.
Krok 5. Naplňte malú plechovku vodou
Pomocou odmerného valca, banky alebo inej nádoby nalejte 100 ml destilovanej vody do malej kovovej plechovky.
Krok 6. Zmerajte teplotu vody
Odpočítajte počiatočnú teplotu vody pomocou ortuťového teplomera (nie digitálneho). Možno bude potrebné, aby ste teplomer nejaký čas nechali vo vode, aby mohol získať presné údaje o vode (ktorá môže teplotu meniť, pretože sa prispôsobuje izbovej teplote).
Nechajte teplomer vo vode; budete potrebovať, aby ste si mohli neskôr prečítať ďalšie čítanie
Krok 7. Umiestnite malú plechovku do vnútra väčšej
Malá kovová plechovka by mala bezpečne spočívať vo väčšej, podopretá tyčami zo skla alebo iného nehorľavého materiálu.
Krok 8. Rozložte kancelársku sponku a jeden koniec vložte do korku
Na držanie jedla vo vnútri kalorimetra bude použitá kancelárska sponka štandardnej veľkosti. Úplne rozložte kancelársku sponku tak, aby tvorila jeden dlhý prameň. Vložte jeden koniec prameňa do korku. Uistite sa, že môže stáť vzpriamene s rozloženou kancelárskou sponkou hore.
Časť 2 z 3: Použitie kalorimetra
Krok 1. Získajte nejaké jedlo na testovanie
Odvážte jedlo pomocou presnej váhy a zaznamenajte meranie. Budete potrebovať iba malé množstvo jedla. Medzi dobré možnosti patrí arašidový oriešok, zemiakový lupienok alebo iné jedlo s vysokým obsahom tuku.
Krok 2. Pripravte si korkový držiak na jedlo
Opatrne obalte koniec kancelárskej sponky, ktorá sa nelepí v korku, okolo jedla, ktoré budete testovať (alebo ho prepichnite kancelárskou sponkou).
Krok 3. Zapáľte jedlo
Korok položte na rovný nehorľavý povrch tak, aby sa jedlo na kancelárskej sponke lepilo. Jedlo zapáľte pomocou butánového zapaľovača alebo iného zariadenia. Len čo začne horieť, položte naň plechovky.
Dávajte pozor, aby ste jedlo zapálili a položili naň plechovky, aby ste sa nespálili
Krok 4. Nechajte jedlo spáliť
Plechovky držte nad jedlom tak dlho, ako bude potrebné, aby sa úplne spálili. Keď jedlo horí, zohreje vodu v malej plechovke, ktorá sa suspenduje vo veľkej plechovke.
Starostlivo sledujte, ako sa jedlo pripaľuje. Ak rýchlo zhasne, skôr ako jedlo úplne zhorí, znova ho zapnite
Krok 5. Skontrolujte teplotu vody
Keď jedlo úplne vyhorí, premiešajte vodu v malej plechovke pomocou teplomera. Zaznamenajte teplotu ohriatej vody.
Buďte opatrní pri pohybe alebo sa dotýkajte kalorimetra, pretože plechovky a ostatné časti môžu byť veľmi horúce
Krok 6. Odvážte spálené jedlo
Akonáhle pripálené jedlo úplne vychladne, vyberte ho z kancelárskej sponky. Znovu odvážte a zaznamenajte meranie.
Časť 3 z 3: Výpočet
Krok 1. Pochopte vzorec, ktorý budete potrebovať na výpočet kalórií
Vzorec použitý na určenie kalorickej hodnoty vzorky jedla pomocou domáceho kalorimetra je pomerne jednoduchý: kalórie = objem vody (v ml) x zmena teploty (v stupňoch Celzia) vody.
Krok 2. Zhromaždite údaje, ktoré potrebujete na výpočet
Ak ste malú plechovku naplnili presne 100 ml destilovanej vody, potom už poznáte objem vody (100 ml). Ak ste zaznamenali počiatočnú teplotu vody a jej teplotu po spálení jedla, môžete určiť zmenu teploty odčítaním menšej hodnoty od väčšej.
Napríklad, ak mala voda v plechovke pôvodne 35 stupňov Celzia, potom po spálení jedla 39 stupňov Celzia, dôjde k zmene teploty o 4 stupne (39-35 = 4)
Krok 3. Vypočítajte kalórie obsiahnuté v jedle
Pomocou vzorca a údajov, ktoré ste zhromaždili, určte, koľko kalórií bolo v potravinách, ktoré ste analyzovali.
- Ak ste napríklad zmenili teplotu o 4 stupne, jedlo obsahovalo 400 kalórií (400 = 100 ml x 4, podľa vzorca kalórie = objem vody x zmena teploty vody)
- Na určenie Kcal v potravinách vynásobte zmenu teploty vody objemom vody v litroch. Pri použití vyššie uvedeného príkladu by vzorka obsahovala 0,4 kcal (0,4 kcal = 0,100 l vody x 4)
