Za merjenje potencialne energije se uporabljajo kalorimetri. Kalorija je energija, ki je potrebna za segrevanje 1 ml vode pri 1 stopinji Celzija. Te kalorije niso enake tistim, ki se uporabljajo za označevanje živil na prehranskih oznakah, dietnih načrtih itd., Ki so znane kot Kalorije ali Kcal (1000 običajnih kalorij). Z nekaj preprostimi, vsakodnevnimi materiali lahko sestavite domač kalorimeter za določanje kalorij ali Kcal vzorca hrane.
Koraki
1. del od 3: Izdelava kalorimetra
Korak 1. Vzemite majhno kovinsko pločevinko
Ta pločevinka bo uporabljena za shranjevanje vode, ki se bo segrevala kot del kalorimetričnih meritev. Vsaka majhna kovinska pločevinka bo delovala, na primer tista, ki se uporablja za pakiranje zelenjave, ali pločevinka sode. Prepričajte se, da je na enem koncu prazen, čist in odprt. Če uporabljate pločevinko sode, bo zadostovala odprtina za pitje iz pločevinke.
Korak 2. Vzemite večjo kovinsko pločevinko
Potrebovali boste drugo kovinsko pločevinko, dovolj veliko, da se bo majhna kovinska pločevinka prilegala vanj s prostorom. Vsaka večja kovinska pločevinka bo delovala, na primer pločevinka za kavo. Prepričajte se, da je prazen, čist in odprt na obeh koncih.
Korak 3. V majhni pločevinki prebodite štiri majhne luknje
S pomočjo luknjača, pobiralnika ledu ali drugega pripomočka previdno prebodite štiri majhne luknje (vsaka neposredno nasproti druge) v majhni kovinski pločevinki. Luknje postavite tik pod rob odprtega konca pločevinke.
Korak 4. Potisnite dve tanki palici med štiri luknje v pločevinki
Potisnite eno palico skozi pločevinko na drugo stran, nato ponovite z drugo palico in preostalimi dvema luknjama; obe palici naj se križata. Te palice bodo uporabljene za podporo majhne pločevinke v kalorimetru. Steklene palice, odporne na temperaturo, so idealne. Če ga nimate, poskusite s kakšno trdno, nevnetljivo palico.
Korak 5. Napolnite majhno pločevinko z vodo
Z majhno kovinsko posodo z merilnim cilindrom, bučko ali drugo posodo nalijte 100 ml destilirane vode.
Korak 6. Izmerite temperaturo vode
Z živosrebrnim termometrom (ne digitalnim) izmerite začetno temperaturo vode. Morda boste morali termometer nekaj časa pustiti v vodi, da lahko natančno odčita vodo (kar se lahko spremeni, ko se prilagodi sobni temperaturi).
Pustite termometer v vodi; potrebovali ga boste za poznejše ponovno branje
Korak 7. Postavite majhno pločevinko v večjo
Majhna kovinska pločevinka mora varno ležati v večji, podprta s palicami iz stekla ali drugega vnetljivega materiala.
Korak 8. Odvijte sponko za papir in en konec vstavite v zamašek
Za držanje hrane v kalorimetru bo uporabljena sponka standardne velikosti. Sponko popolnoma odvijte, tako da tvori eno samo dolgo vrvico. En konec pramena vstavite v pluto. Prepričajte se, da lahko stoji pokonci z raztegnjeno sponko za papir.
2. del 3: Uporaba kalorimetra
Korak 1. Pridobite nekaj hrane za testiranje
Stehtajte hrano z natančno tehtnico in zapišite meritev. Potrebovali boste le majhno količino hrane. Dobra izbira vključuje olupljen arašid, krompirjev čips ali drugo hrano z visoko vsebnostjo maščob.
Korak 2. Pripravite držalo za hrano iz plute
Konec sponke, ki se ne zalepi v zamašek, previdno ovijte okoli hrane, ki jo boste preizkusili (ali pa jo prebodite s sponko).
Korak 3. Prižgite hrano
Pluto položite na ravno, nevnetljivo površino, tako da se hrana na sponki za papir stisne navzgor. Prižgite hrano z vžigalnikom iz butana ali drugo napravo. Takoj, ko se vname, postavite pločevinke nad njo.
Bodite zelo previdni pri prižiganju hrane in postavljanju pločevink nad njo, da se ne opečete
Korak 4. Naj hrana zažge
Pločevinke hranite nad hrano toliko časa, da popolnoma zgorijo. Ko hrana gori, bo segrevala vodo v majhni pločevinki, ki visi v veliki.
Previdno opazujte hrano, ko se zažge. Če hitro ugasne, preden hrano popolnoma izgori, jo ponovno prižgite
Korak 5. Preverite temperaturo vode
Ko hrana popolnoma izgori, s pomočjo termometra premešajte vodo v majhni posodi. Zabeležite temperaturo ogrevane vode.
Previdno se premikajte ali dotikajte kalorimetra, saj so pločevinke in drugi deli lahko zelo vroči
Korak 6. Stehtajte zažgano hrano
Ko se zažgana hrana popolnoma ohladi, jo odstranite iz sponke. Ponovno stehtajte in zapišite meritev.
3. del 3: Izračun
Korak 1. Razumeti formulo, ki jo boste morali izračunati za kalorije
Formula, ki se uporablja za določanje kalorične vrednosti vzorca hrane z uporabo domačega kalorimetra, je razmeroma preprosta: kalorije = prostornina vode (v ml) x sprememba temperature (v stopinjah Celzija) vode.
Korak 2. Zberite podatke, ki jih potrebujete za izračun
Če ste majhno pločevinko napolnili z natančno 100 ml destilirane vode, potem že poznate prostornino vode (100 ml). Če ste zabeležili začetno temperaturo vode in njeno temperaturo po zažigu hrane, lahko temperaturno spremembo določite tako, da od večje odštejete manjšo vrednost.
Na primer, če je bila voda v pločevinki sprva 35 stopinj Celzija, nato 39 stopinj Celzija po zažigu hrane, potem imate temperaturno spremembo 4 stopinje (39-35 = 4)
Korak 3. Izračunajte kalorije, ki jih vsebuje hrana
S formulo in zbranimi podatki ugotovite, koliko kalorij je bilo v analizirani hrani.
- Na primer, če ste imeli temperaturno spremembo za 4 stopinje, potem je hrana vsebovala 400 kalorij (400 = 100 ml x 4, po formuli kalorije = prostornina vode x sprememba temperature vode)
- Če želite določiti Kcal hrane, temperaturno spremembo vode pomnožite z volumnom vode v litrih. Z zgornjim primerom bi vzorec vseboval 0,4 Kcal (0,4 Kcal = 0,100 L vode x 4)
