Kalorymetry służą do pomiaru energii potencjalnej. Kaloria to energia potrzebna do podgrzania 1 ml wody o 1 stopień Celsjusza. Te kalorie nie są takie same, jak te używane w odniesieniu do żywności na etykietach żywieniowych, planach żywieniowych itp., które są znane jako kalorie lub Kcal (1000 normalnych kalorii). Dzięki prostym, codziennym materiałom możesz zbudować domowy kalorymetr, aby określić kalorie lub Kcal próbki jedzenia.
Kroki
Część 1 z 3: Budowa kalorymetru
Krok 1. Zdobądź małą metalową puszkę
Puszka ta będzie używana do przechowywania wody, która będzie podgrzewana w ramach pomiarów kalorymetrycznych. Każda mała metalowa puszka będzie działać, na przykład te używane do pakowania warzyw lub puszki po napojach. Upewnij się, że jest pusty, czysty i otwarty z jednej strony. Jeśli używasz puszki po napojach, wystarczy otwór służący do picia z puszki.
Krok 2. Zdobądź większą metalową puszkę
Potrzebna będzie druga metalowa puszka, wystarczająco duża, aby mała metalowa puszka zmieściła się w niej z zapasem. Każda większa puszka metalowa będzie działać, na przykład puszka po kawie. Upewnij się, że jest pusty, czysty i otwarty na obu końcach.
Krok 3. Przebij cztery małe otwory w małej puszce
Używając dziurkacza, szpikulca do lodu lub innego narzędzia, ostrożnie przebij cztery małe otwory (każdy naprzeciw drugiego) w małej metalowej puszce. Umieść otwory tuż pod krawędzią otwartego końca puszki.
Krok 4. Wsuń dwa cienkie pręty między cztery otwory w puszce
Przesuń jeden pręt przez puszkę na drugą stronę, a następnie powtórz z drugim prętem i dwoma pozostałymi otworami; dwa pręty powinny się krzyżować. Pręty te posłużą do podtrzymania małej puszki w kalorymetrze. Idealne są szklane pręty odporne na temperaturę. Jeśli go nie masz, wypróbuj dowolny solidny, niepalny pręt.
Krok 5. Napełnij małą puszkę wodą
Używając cylindra miarowego, kolby lub innego pojemnika, wlej 100 ml wody destylowanej do małej metalowej puszki.
Krok 6. Zmierz temperaturę wody
Za pomocą termometru rtęciowego (nie cyfrowego) zmierz początkową temperaturę wody. Być może trzeba będzie pozostawić termometr w wodzie na jakiś czas, aby mógł uzyskać dokładny odczyt wody (co może zmienić temperaturę, gdy dostosowuje się do temperatury pokojowej).
Pozostaw termometr w wodzie; będziesz potrzebować go później do kolejnego czytania
Krok 7. Umieść małą puszkę w większej
Mała metalowa puszka powinna bezpiecznie spoczywać wewnątrz większej, wsparta na prętach wykonanych ze szkła lub innego niepalnego materiału.
Krok 8. Rozłóż spinacz i włóż jeden koniec do korka
Do przechowywania żywności wewnątrz kalorymetru zostanie użyty spinacz do papieru o standardowym rozmiarze. Całkowicie rozłóż spinacz, tak aby tworzył pojedyncze długie pasmo. Włóż jeden koniec nici do korka. Upewnij się, że może stać pionowo z wystającym spinaczem do papieru.
Część 2 z 3: Korzystanie z kalorymetru
Krok 1. Zdobądź trochę jedzenia do przetestowania
Zważ żywność za pomocą dokładnej wagi i zapisz pomiar. Potrzebujesz tylko niewielkiej ilości jedzenia. Dobry wybór to łuskane orzeszki ziemne, chipsy ziemniaczane lub inne produkty o wysokiej zawartości tłuszczu.
Krok 2. Przygotuj pojemnik na jedzenie z korka
Ostrożnie owinąć koniec spinacza, który nie tkwi w korku wokół badanego jedzenia (lub przekłuć go spinaczem).
Krok 3. Podświetl jedzenie
Połóż korek na płaskiej, niepalnej powierzchni tak, aby jedzenie na spinaczu się sklejało. Podpal jedzenie za pomocą zapalniczki butanowej lub innego urządzenia. Gdy tylko się zapali, połóż na nim puszki.
Bądź bardzo ostrożny zapalając jedzenie i umieszczając na nim puszki, aby się nie poparzyć
Krok 4. Niech jedzenie się pali
Przechowuj puszki nad jedzeniem tak długo, aż całkowicie się spali. Gdy jedzenie się pali, podgrzewa wodę w małej puszce zawieszonej w dużej puszce.
Uważnie obserwuj płonące jedzenie. Jeśli szybko zgaśnie, zanim jedzenie całkowicie się spali, ponownie je zapal
Krok 5. Sprawdź temperaturę wody
Gdy jedzenie całkowicie się wypali, wymieszaj wodę w małej puszce za pomocą termometru. Zapisz temperaturę podgrzanej wody.
Zachowaj ostrożność podczas przenoszenia lub dotykania kalorymetru, ponieważ puszki i inne części mogą być bardzo gorące
Krok 6. Zważ spalone jedzenie
Gdy przypalone jedzenie całkowicie ostygnie, wyjmij je ze spinacza. Zważ go ponownie i zapisz pomiar.
Część 3 z 3: Obliczanie
Krok 1. Zrozum formułę, której będziesz potrzebować do obliczania kalorii
Wzór używany do określenia kaloryczności próbki żywności za pomocą kalorymetru domowej roboty jest stosunkowo prosty: kalorie = objętość wody (w mL) x zmiana temperatury (w stopniach Celsjusza) wody.
Krok 2. Zbierz dane, które chcesz obliczyć
Jeśli napełniłeś małą puszkę dokładnie 100 ml wody destylowanej, to znasz już objętość wody (100 ml). Jeśli zarejestrowałeś początkową temperaturę wody i jej temperaturę po spaleniu jedzenia, możesz określić zmianę temperatury, odejmując mniejszą wartość od większej.
Na przykład, jeśli woda w puszce miała początkowo 35 stopni Celsjusza, a następnie 39 stopni Celsjusza po spaleniu żywności, to zmiana temperatury wynosi 4 stopnie (39-35 = 4)
Krok 3. Oblicz kalorie zawarte w jedzeniu
Korzystając ze wzoru i zebranych danych, określ, ile kalorii było w analizowanym jedzeniu.
- Na przykład, jeśli miałeś zmianę temperatury o 4 stopnie, jedzenie zawierało 400 kalorii (400 = 100 ml x 4, używając wzoru kalorie = objętość wody x zmiana temperatury wody)
- Aby określić Kcal żywności, pomnóż zmianę temperatury wody przez objętość wody w litrach. Korzystając z powyższego przykładu, próbka zawierałaby 0,4 Kcal (0,4 Kcal = 0,100 L wody x 4)
