Potenciālās enerģijas mērīšanai izmanto kalorimetrus. Kalorija ir enerģija, kas nepieciešama 1 ml ūdens uzsildīšanai 1 grādu pēc Celsija. Šīs kalorijas nav tādas pašas kā tās, ko izmanto, lai apzīmētu pārtiku uztura marķējumos, uztura plānos utt., Kuras ir pazīstamas kā kalorijas vai Kcal (1000 parastās kalorijas). Izmantojot dažus vienkāršus, ikdienas materiālus, jūs varat izveidot pašmāju kalorimetru, lai noteiktu pārtikas parauga kalorijas vai Kcal.
Soļi
1. daļa no 3: Kalorimetra izveide
Solis 1. Iegūstiet nelielu metāla kārbu
To var izmantot, lai saturētu ūdeni, kas tiks uzsildīts kalorimetrisko mērījumu ietvaros. Derēs jebkura maza metāla bundža, piemēram, tā, ko izmanto dārzeņu iesaiņošanai, vai sodas kārba. Pārliecinieties, ka tas ir tukšs, tīrs un atvērts vienā galā. Ja izmantojat sodas kannu, pietiks ar atveri, ko izmanto dzeršanai no kārbas.
Solis 2. Iegūstiet lielāku metāla bundžu
Jums būs nepieciešama otra metāla bundža, pietiekami liela, lai mazā metāla kārba ietilptu tās iekšpusē ar brīvu vietu. Derēs jebkura lielāka metāla kanna, piemēram, kafijas kanna. Pārliecinieties, ka tas ir tukšs, tīrs un atvērts no abiem galiem.
Solis 3. Mazajā kannā ieduriet četrus mazus caurumus
Izmantojot caurumu perforatoru, ledus savācēju vai citu agregātu, uzmanīgi ieduriet četrus mazos caurumus (katrs tieši pretī otram) mazajā metāla kannā. Novietojiet caurumus tieši zem kārbas atvērtā gala malas.
4. solis. Bīdiet divus plānus stieņus starp četriem kannas caurumiem
Pabīdiet vienu stieni caur kannu uz otru pusi, pēc tam atkārtojiet ar otru stieni un diviem atlikušajiem caurumiem; abiem stieņiem vajadzētu šķērsot viens otru. Šie stieņi tiks izmantoti, lai atbalstītu mazo kārbu kalorimetrā. Temperatūras izturīgi stikla stieņi ir ideāli piemēroti. Ja jums tāda nav, izmēģiniet jebkāda veida izturīgu, neuzliesmojošu stieni.
Solis 5. Piepildiet mazo kannu ar ūdeni
Izmantojot mērcilindru, kolbu vai citu trauku, mazajā metāla kannā ielej 100 ml destilēta ūdens.
6. solis. Izmēriet ūdens temperatūru
Izmantojot dzīvsudraba termometru (nevis digitālo), izmēriet sākotnējo ūdens temperatūru. Jums var būt nepieciešams kādu laiku atstāt termometru ūdenī, lai tas varētu precīzi nolasīt ūdeni (kas var mainīt temperatūru, pielāgojoties istabas temperatūrai).
Atstājiet termometru ūdenī; jums tas būs vajadzīgs, lai vēlāk lasītu vēlreiz
7. solis Ievietojiet mazo kārbu lielākās iekšpusē
Mazajai metāla kārbai droši jāatrodas lielākās iekšpusē, ko atbalsta stieņi, kas izgatavoti no stikla vai cita neuzliesmojoša materiāla.
8. solis. Izvelciet saspraudi un ievietojiet vienu galu korķī
Pārtikas turēšanai kalorimetra iekšpusē tiks izmantota standarta izmēra saspraude. Pilnībā atlociet saspraudi tā, lai tas veidotu vienu garu pavedienu. Ievietojiet vienu dzīslas galu korķī. Pārliecinieties, ka tas var stāvēt vertikāli, ja salocītā saspraude ir uz augšu.
2. daļa no 3: kalorimetra izmantošana
1. solis. Iegūstiet kādu pārbaudāmu ēdienu
Nosver ēdienu, izmantojot precīzu svaru, un reģistrē mērījumu. Jums būs nepieciešams tikai neliels daudzums pārtikas. Laba izvēle ietver lobītu zemesriekstu, kartupeļu čipsu vai citu pārtiku ar augstu tauku saturu.
Solis 2. Sagatavojiet korķa pārtikas turētāju
Uzmanīgi aptiniet saspraudes galu, kas nelīp korķī, ap pārbaudāmo pārtiku (vai caurdurt to ar saspraudi).
Solis 3. Iededziniet ēdienu
Novietojiet korķi uz līdzenas, neuzliesmojošas virsmas tā, lai uz saspraudes esošais ēdiens pieliptu. Aizdedziniet ēdienu, izmantojot butāna šķiltavas vai citu ierīci. Tiklīdz tas aizdegas, novietojiet kannas virs tā.
Esiet ļoti uzmanīgs, apgaismojot ēdienu un novietojot kannas virs tā, lai jūs neapdegtu
4. solis. Ļaujiet ēdienam sadedzināt
Turiet kārbas virs pārtikas tik ilgi, cik nepieciešams, lai tās pilnībā izdegtu. Kad ēdiens deg, tas uzsildīs ūdeni mazajā kannā, kas suspendējas lielajā kannā.
Uzmanīgi vērojiet ēdienu, kamēr tas deg. Ja tas ātri izdziest, pirms ēdiens pilnībā izdeg, iededziet to vēlreiz
5. solis. Pārbaudiet ūdens temperatūru
Kad ēdiens ir pilnībā izdegis, samaisiet ūdeni mazajā kannā, izmantojot termometru. Reģistrējiet sakarsētā ūdens temperatūru.
Esiet piesardzīgs, pārvietojot vai pieskaroties kalorimetram, jo kārbas un citas detaļas var būt ļoti karstas
6. solis Nosveriet sadedzināto pārtiku
Kad sadedzinātais ēdiens ir pilnībā atdzisis, noņemiet to no saspraudes. Vēlreiz nosveriet un reģistrējiet mērījumu.
3. daļa no 3: Aprēķināšana
Solis 1. Izprotiet formulu, kas jums būs nepieciešama, lai aprēķinātu kalorijas
Formula, ko izmanto, lai noteiktu pārtikas parauga kaloriju vērtību, izmantojot mājās gatavotu kalorimetru, ir salīdzinoši vienkārša: kalorijas = ūdens tilpums (ml) x ūdens temperatūras izmaiņas (pēc Celsija).
Solis 2. Apkopojiet nepieciešamos datus
Ja jūs piepildījāt mazo kannu ar tieši 100 ml destilēta ūdens, tad jūs jau zināt ūdens tilpumu (100 ml). Ja reģistrējāt sākotnējo ūdens temperatūru un tā temperatūru pēc ēdiena sadedzināšanas, varat noteikt temperatūras izmaiņas, atņemot mazāko vērtību no lielākās.
Piemēram, ja ūdens kārbā sākotnēji bija 35 grādi pēc Celsija, tad pēc ēdiena sadedzināšanas 39 grādi pēc Celsija, tad temperatūra mainās par 4 grādiem (39-35 = 4)
3. solis. Aprēķiniet ēdienā esošās kalorijas
Izmantojot formulu un savāktos datus, nosakiet, cik daudz kaloriju bija jūsu analizētajā pārtikā.
- Piemēram, ja temperatūra mainījās par 4 grādiem, ēdiens saturēja 400 kalorijas (400 = 100 ml x 4, izmantojot formulu kalorijas = ūdens tilpums x ūdens temperatūras izmaiņas)
- Lai noteiktu pārtikas Kcal, reiziniet ūdens temperatūras izmaiņas ar ūdens tilpumu litros. Izmantojot iepriekš minēto piemēru, paraugs saturētu 0,4 Kcal (0,4 Kcal = 0,100 L ūdens x 4)
