Za mjerenje potencijalne energije koriste se kalorimetri. Kalorija je energija potrebna za zagrijavanje 1 mL vode za 1 stepen Celzijusa. Ove kalorije nisu iste kao one koje se koriste za označavanje hrane na etiketama za prehranu, dijetetskih planova itd., Koje su poznate kao kalorije ili kcal (1000 normalnih kalorija). Pomoću nekih jednostavnih, svakodnevnih materijala možete konstruirati domaći kalorimetar za određivanje kalorija ili Kcal uzorka hrane.
Koraci
1. dio 3: Izgradnja kalorimetra
Korak 1. Nabavite malu metalnu limenku
Ova limenka će se koristiti za zadržavanje vode koja će se zagrijavati u sklopu kalorimetrijskih mjerenja. Svaka metalna limenka će raditi, poput one koja se koristi za pakiranje povrća ili limenke sode. Uvjerite se da je prazan, čist i otvoren na jednom kraju. Ako koristite limenku sode, otvor za ispijanje iz limenke bit će dovoljan.
Korak 2. Nabavite veću metalnu limenku
Trebat će vam druga metalna limenka, dovoljno velika da mala metalna limenka stane u nju sa slobodnim mjestom. Svaka veća metalna limenka će raditi, poput limenke za kavu. Uvjerite se da je prazan, čist i otvoren na oba kraja.
Korak 3. Probušite četiri male rupe u maloj limenci
Koristeći probijač za rupe, štipaljku za led ili drugu mašinu, pažljivo probušite četiri male rupe (svaka direktno preko puta druge) u maloj metalnoj limenci. Postavite rupe neposredno ispod ruba otvorenog kraja limenke.
Korak 4. Gurnite dvije tanke šipke između četiri rupe u limenci
Gurnite jednu šipku kroz limenku na drugu stranu, a zatim ponovite s drugom šipkom i dvije preostale rupe; dvije šipke trebaju se ukrstiti. Ove šipke će se koristiti za podupiranje male limenke u kalorimetru. Staklene šipke otporne na temperaturu su idealne. Ako ga nemate, isprobajte bilo koju vrstu čvrstog, nezapaljivog štapa.
Korak 5. Napunite malu limenku vodom
Koristeći graduirani cilindar, tikvicu ili drugu posudu, sipajte 100 mL destilirane vode u malu metalnu limenku.
Korak 6. Izmjerite temperaturu vode
Pomoću živinog termometra (ne digitalnog) izmjerite početnu temperaturu vode. Možda ćete morati ostaviti termometar u vodi neko vrijeme kako bi mogao točno očitati vodu (koja može promijeniti temperaturu dok se prilagođava sobnoj temperaturi).
Ostavite termometar u vodi; trebat će vam za kasnije čitanje
Korak 7. Stavite malu limenku u veću
Mala metalna limenka trebala bi sigurno ležati unutar veće, oslonjena na šipke od stakla ili drugog nezapaljivog materijala.
Korak 8. Odvijte spajalicu i jedan kraj umetnite u pluto
Spajalica standardne veličine će se koristiti za držanje hrane unutar kalorimetra. Potpuno razvijte spajalicu tako da formira jednu dugačku cjedilu. Umetnite jedan kraj niti u pluto. Uvjerite se da može stajati uspravno s rasklopljenom spajalicom koja strši prema gore.
Dio 2 od 3: Korištenje kalorimetra
Korak 1. Nabavite hranu za testiranje
Važite hranu pomoću tačne vage i zabilježite mjerenje. Trebat će vam samo mala količina hrane. Dobar izbor uključuje kikiriki oljušten, čips od krumpira ili drugu hranu bogatu mastima.
Korak 2. Pripremite držač hrane za plute
Pažljivo omotajte kraj spajalice koji se ne lijepi u čepu oko hrane koju ćete testirati (ili je probušite spajalicom).
Korak 3. Osvijetlite hranu
Pluto postavite na ravnu, nezapaljivu površinu tako da se hrana na spajalištu zaglavi. Zapalite hranu pomoću upaljača ili nekog drugog uređaja. Čim se zapali, stavite limenke preko nje.
Budite vrlo oprezni pri paljenju hrane i stavljanju limenki preko nje da se ne opečete
Korak 4. Neka hrana izgori
Limenke držite iznad hrane onoliko vremena koliko je potrebno da potpuno izgori. Kako hrana sagorijeva, zagrijavat će vodu u maloj limenci koja se suspendira u velikoj.
Pažljivo gledajte hranu dok gori. Ako se brzo ugasi, prije nego što hrana potpuno izgori, ponovo je upalite
Korak 5. Provjerite temperaturu vode
Kad hrana potpuno izgori, promiješajte vodu u maloj limenci pomoću termometra. Zabilježite temperaturu zagrijane vode.
Budite oprezni pri pomicanju ili dodirivanju kalorimetra jer konzerve i drugi dijelovi mogu biti jako vrući
Korak 6. Izvažite spaljenu hranu
Kad se izgorela hrana potpuno ohladi, izvadite je iz spajalice. Ponovo izvažite i snimite merenje.
3. dio 3: Izračunavanje
Korak 1. Shvatite formulu koja će vam trebati za izračun kalorija
Formula koja se koristi za određivanje kalorijske vrijednosti uzorka hrane pomoću domaćeg kalorimetra relativno je jednostavna: kalorije = volumen vode (u mL) x promjena temperature (u Celzijusima) vode.
Korak 2. Prikupite podatke koje trebate izračunati
Ako ste malu limenku napunili s točno 100 ml destilirane vode, tada već znate zapreminu vode (100 ml). Ako ste zabilježili početnu temperaturu vode i njenu temperaturu nakon izgaranja hrane, promjenu temperature možete odrediti oduzimanjem manje vrijednosti od veće.
Na primjer, ako je voda u limenci u početku bila 35 stepeni Celzijusa, zatim 39 stepeni Celzijusa nakon sagorijevanja hrane, tada imate promjenu temperature od 4 stepena (39-35 = 4)
Korak 3. Izračunajte kalorije sadržane u hrani
Pomoću formule i prikupljenih podataka odredite koliko je kalorija bilo u hrani koju ste analizirali.
- Na primjer, ako ste imali promjenu temperature od 4 stepena, onda je hrana sadržavala 400 kalorija (400 = 100 ml x 4, koristeći formulu kalorije = volumen vode x promjena temperature vode)
- Za određivanje Kcal hrane pomnožite promjenu temperature vode s volumenom vode u litrama. Koristeći gornji primjer, uzorak bi sadržavao 0,4 Kcal (0,4 Kcal = 0,100 L vode x 4)
