Kuidas ehitada kalorimeetrit

Potentsiaalse energia mõõtmiseks kasutatakse kalorimeetreid. Kalor on energia, mis kulub 1 ml vee soojendamiseks 1 kraadi Celsiuse järgi. Need kalorid ei ole samad, mida kasutatakse toitumise etikettidel, toitumiskavadel jne toidule viitamiseks, mida nimetatakse kaloriteks või Kcal (1000 tavalist kalorit). Mõne lihtsa igapäevase materjali abil saate koostada omatehtud kalorimeetri, et määrata toiduproovi kaloreid või Kcal.

1
Hankige väike metallist purk. Seda purki kasutatakse vee hoidmiseks, mida soojendatakse kalorimeetriliste mõõtmiste käigus. Iga väike metallpurk sobib, näiteks köögiviljade pakkimiseks kasutatav või soodapurk. Veenduge, et see oleks tühi, puhas ja ühest otsast avatud. Kui kasutate soodapurki, piisab purgi joomiseks kasutatavast avast.

2
Hankige suurem metallpurk. Teil on vaja teist metallpurki, mis on piisavalt suur, et väike metallpurk mahuks selle sisse, et oleks ruumi. Iga suurem metallpurk sobib, näiteks kohvipurk. Veenduge, et see oleks tühi, puhas ja mõlemast otsast avatud.

3
Torgake väikesesse purki neli väikest auku. Torgake auguraua, jääkirka või muu tööriista abil ettevaatlikult väikesesse metallpurki neli väikest auku (igaüks otse teise vastas). Asetage augud vahetult purgi avatud otsa serva alla.

4
Lükake kaks peenikest varda purki nelja augu vahele. Lükake üks varras läbi purgi teisele küljele, seejärel korrake teise varda ja kahe ülejäänud auguga; kaks varda peaksid ristuma. Neid vardaid kasutatakse kalorimeetri väikese purki toetamiseks. Temperatuurikindlad klaasvardad sobivad ideaalselt. Kui teil seda pole, proovige mis tahes tugevat, mittesüttivat varda.

5
Täida väike purk veega. Kasutades mõõtesilindrit, kolbi või muud anumat, valage väikesesse metallpurki 100 ml destilleeritud vett.

6
Mõõtke vee temperatuuri. Mõõtke elavhõbeda termomeetri (mitte digitaalse) abil oma vee algtemperatuur. Võimalik, et peate termomeetri mõneks ajaks vette jätma, et see saaks täpset vee näitu (mis võib temperatuuri muutuda, kui see kohandub toatemperatuuriga). Jätke termomeeter vette; peate seda hiljem uuesti lugema.

7
Asetage väike purk suurema purgi sisse. Väike metallpurk peaks toetuma kindlalt suuremasse, toetuma klaasist või muust mittesüttivast materjalist varrastele.

8
Avage kirjaklamber ja sisestage üks ots korgi sisse. Toidu kalorimeetri sees hoidmiseks kasutatakse standardsuuruses kirjaklambrit. Voltige kirjaklamber täielikult lahti, nii et see moodustaks ühe pika kiudu. Sisestage niidi üks ots korgi sisse. Veenduge, et see saaks püsti seista, kui lahtivolditud kirjaklamber jääb üles.

9
Hankige testimiseks toitu. Kaaluge toitu täpse kaaluga ja registreerige mõõtmine. Teil on vaja ainult väikest kogust toitu. Heade valikute hulka kuuluvad kooritud maapähklid, kartulikrõps või muu rasvarikas toit.

10
Valmistage ette korgist toiduhoidik. Mähkige ettevaatlikult kirjaklambri ots, mis ei jää korki kinni, toidu ümber, mida testite (või torgake see kirjaklambriga läbi).

11
Süütage toit. Asetage kork tasasele, mittesüttivale pinnale nii, et kirjaklambril olev toit jääks kinni. Süütage toit butaanisüütaja või muu seadmega. Niipea, kui see süttib, asetage purgid selle peale. Olge toidu süütamisel ja purkide asetamisel väga ettevaatlik, et mitte ennast põletada.

12
Lase toidul põleda. Hoidke purke toidu kohal nii kaua, kuni see täielikult põleb. Kui toit põleb, soojendab see vett väikeses purgis, mis ripub suures purgis. Jälgige hoolikalt toitu, kui see põleb. Kui see kustub kiiresti, enne kui toit täielikult põleb, süütage see uuesti.

13
Kontrollige vee temperatuuri. Kui toit on täielikult ära kõrbenud, segage vesi väikeses purgis termomeetri abil. Salvestage kuumutatud vee temperatuur. Olge kalorimeetri liigutamisel või puudutamisel ettevaatlik, kuna purgid ja muud osad võivad olla väga kuumad.

14
Kaaluge kõrbenud toit. Kui kõrbenud toit on täielikult jahtunud, eemaldage see kirjaklambri küljest. Kaaluge see uuesti ja registreerige mõõtmine.

15
Mõistke valemit, mida peate kalorite arvutamiseks kasutama. Toiduproovi kalorsuse määramiseks omatehtud kalorimeetri abil kasutatav valem on suhteliselt lihtne: kalorid = vee maht (ml) x vee temperatuurimuutus (Celsiuse kraadides).

16
Koguge arvutamiseks vajalikud andmed. Kui täitsite väikese purki täpselt 100 ml destilleeritud veega, siis teate juba vee mahtu (100 ml). Kui registreerisite vee algtemperatuuri ja selle temperatuuri pärast toidu põletamist, saate temperatuurimuutuse kindlaks teha, lahutades väiksema väärtuse suuremast. Näiteks kui vesi purgis oli algselt 35 kraadi Celsiuse järgi, siis 39 kraadi Celsiuse järgi pärast toidu põletamist, siis on temperatuurimuutus 4 kraadi (39-35 = 4).

17
Arvutage toidus sisalduvad kalorid. Määrake valemi ja kogutud andmete abil, kui palju kaloreid oli analüüsitud toidus. Näiteks kui teie temperatuur muutus 4 kraadi, siis sisaldas toit 400 kalorit (400 = 100 ml x 4, kasutades valemit kalorid = vee maht x vee temperatuurimuutus)Toidu Kcal määramiseks korrutage vee temperatuurimuutus vee mahuga liitrites. Ülaltoodud näidet kasutades sisaldaks proov 0,4 Kcal (0,4 Kcal = 0,100 L vett x 4)