Калориметрите се използват за измерване на потенциалната енергия. Калорията е енергията, необходима за загряване на 1 мл вода 1 градус по Целзий. Тези калории не са същите като тези, използвани за обозначаване на храни върху етикети за хранене, диетични планове и т.н., които са известни като Калории или Ккал (1000 нормални калории). С някои прости, ежедневни материали можете да конструирате домашен калориметър, за да определите или калориите, или Kcal на проба храна.
Стъпки
Част 1 от 3: Изграждане на калориметъра
Стъпка 1. Вземете малка метална кутия
Тази кутия ще се използва за съдържане на вода, която ще се нагрява като част от калориметричните измервания. Всяка малка метална кутия ще работи, като тези, използвани за пакетиране на зеленчуци, или кутия за сода. Уверете се, че е празен, чист и отворен от единия край. Ако използвате кутия за сода, отворът, използван за пиене от кутията, ще бъде достатъчен.
Стъпка 2. Вземете по -голяма метална кутия
Ще ви е необходима втора метална кутия, достатъчно голяма, че малката метална кутия ще се побере вътре в нея със свободно място. Всяка по -голяма метална кутия ще работи, като например кутия за кафе. Уверете се, че е празен, чист и отворен от двата края.
Стъпка 3. Пробийте четири малки дупки в малката кутия
С помощта на перфоратор, клечка за лед или друго приспособление внимателно пробийте четири малки дупки (всяка една срещу друга) в малката метална кутия. Поставете отворите точно под ръба на отворения край на кутията.
Стъпка 4. Плъзнете два тънки пръта между четирите отвора в кутията
Плъзнете единия прът през кутията на другата страна, след това повторете с другия прът и двата останали отвора; двете пръчки трябва да се пресичат. Тези пръти ще се използват за поддържане на малката кутия в калориметъра. Термоустойчивите стъклени пръти са идеални. Ако нямате такъв, опитайте всякакъв вид здрав, незапалим прът.
Стъпка 5. Напълнете малката кутия с вода
Използвайки градуиран цилиндър, колба или друг контейнер, изсипете 100 ml дестилирана вода в малката метална кутия.
Стъпка 6. Измерете температурата на водата
С помощта на живачен термометър (не цифров) вземете началната температура на водата. Може да се наложи да оставите термометъра във водата за известно време, за да може да получи точно отчитане на водата (което може да промени температурата, докато се адаптира към стайната температура).
Оставете термометъра във водата; ще ви е необходим, за да прочетете по -късно
Стъпка 7. Поставете малката кутия вътре в по -голямата
Малката метална кутия трябва да стои сигурно вътре в по -голямата, поддържана от прътите от стъкло или друг незапалим материал.
Стъпка 8. Разгънете кламер и поставете единия край в корк
Ще се използва кламер със стандартен размер за задържане на храната вътре в калориметъра. Разгънете напълно кламерката, така че да образува един дълъг кичур. Поставете единия край на нишката в тапата. Уверете се, че може да стои изправено с разгъната кламерна клечка нагоре.
Част 2 от 3: Използване на калориметъра
Стъпка 1. Вземете малко храна за тестване
Претеглете храната с помощта на точна скала и запишете измерването. Ще ви трябва само малко количество храна. Добрият избор включва фъстъци, чипс от картофи или друга храна с високо съдържание на мазнини.
Стъпка 2. Подгответе държача за коркова храна
Внимателно увийте края на кламер, който не залепва в тапата около храната, която ще тествате (или го пробийте с кламер).
Стъпка 3. Запалете храната
Поставете тапата върху равна, незапалима повърхност, така че храната върху кламерата да стърчи нагоре. Запалете храната, като използвате запалка от бутан или друго устройство. Веднага щом се запали, поставете консервите върху него.
Внимавайте да запалите храната и да поставите консервите върху нея, за да не се изгорите
Стъпка 4. Оставете храната да изгори
Дръжте консервите върху храната толкова дълго, колкото е необходимо, за да изгорят напълно. Тъй като храната изгаря, тя ще загрява водата в малката кутия, която е суспендирана в голямата кутия.
Внимателно наблюдавайте храната, докато изгаря. Ако изгасне бързо, преди храната да изгори напълно, запалете я отново
Стъпка 5. Проверете температурата на водата
След като храната изгори напълно, разбъркайте водата в малката кутия с помощта на термометъра. Запишете температурата на нагрятата вода.
Внимавайте да премествате или докосвате калориметъра, тъй като консервите и другите части може да са много горещи
Стъпка 6. Претеглете изгорялата храна
След като изгорялата храна се охлади напълно, извадете я от кламерата. Претеглете го отново и запишете измерването.
Част 3 от 3: Изчисляване
Стъпка 1. Разберете формулата, която ще ви е необходима за изчисляване на калориите
Формулата, използвана за определяне на калоричната стойност на проба храна с помощта на домашно приготвен калориметър, е сравнително проста: калории = обем вода (в мл) х температурната промяна (в Целзий) на водата.
Стъпка 2. Съберете данните, които трябва да изчислите
Ако напълните малката кутия с точно 100 мл дестилирана вода, тогава вече знаете обема на водата (100 мл). Ако сте записали началната температура на водата и нейната температура след изгарянето на храната, можете да определите температурната промяна, като извадите по -малката стойност от по -голямата.
Например, ако водата в кутията първоначално е била 35 градуса по Целзий, след това 39 градуса по Целзий след изгарянето на храната, тогава имате температурна промяна от 4 градуса (39-35 = 4)
Стъпка 3. Изчислете калориите, съдържащи се в храната
Използвайки формулата и събраните от вас данни, определете колко калории са били в храната, която сте анализирали.
- Например, ако сте имали промяна на температурата от 4 градуса, тогава храната съдържа 400 калории (400 = 100 ml x 4, използвайки формулата калории = обем вода x промяната на температурата на водата)
- За да определите Kcal на храната, умножете температурната промяна на водата с обема на водата в литри. Използвайки горния пример, пробата ще съдържа 0.4 Kcal (0.4 Kcal = 0.100 L вода x 4)
