Kalorimetre bruges til at måle potentiel energi. En kalorie er den energi, det tager at opvarme 1 ml vand 1 grad Celsius. Disse kalorier er ikke de samme som dem, der bruges til at henvise til mad på ernæringsetiketter, kostplaner osv., Som er kendt som kalorier eller Kcal (1000 normale kalorier). Med nogle enkle, dagligdags materialer kan du konstruere et hjemmelavet kalorimeter for at bestemme enten kalorierne eller Kcal af en prøve af mad.
Trin
Del 1 af 3: Opbygning af kalorimeter
Trin 1. Få en lille metal dåse
Denne dåse vil blive brugt til at indeholde vand, der vil blive opvarmet som en del af de kalorimetriske målinger. Enhver lille metaldåse fungerer, f.eks. Dem, der bruges til at pakke grøntsager eller en sodavand. Sørg for, at den er tom, ren og åben i den ene ende. Hvis du bruger en sodavand, er åbningen, der bruges til at drikke ud af dåsen, tilstrækkelig.
Trin 2. Få en større metal dåse
Du skal bruge en anden metal dåse, stor nok til at den lille metal dåse vil passe ind i den med plads til overs. Enhver større metaldåse fungerer, f.eks. En kaffedåse. Sørg for, at den er tom, ren og åben i begge ender.
Trin 3. Punkter fire små huller i den lille dåse
Brug en huller, ispinde eller et andet redskab til at punktere forsigtigt fire små huller (hver direkte over for en anden) i den lille metalboks. Placer hullerne lige under kanten af dåsens åbne ende.
Trin 4. Skub to tynde stænger mellem de fire huller i dåsen
Skub den ene stang gennem dåsen til den anden side, gentag derefter med den anden stang og de to resterende huller; de to stænger skal krydse hinanden. Disse stænger vil blive brugt til at understøtte den lille dåse i kalorimeteret. Temperaturbestandige glasstænger er ideelle. Hvis du ikke har nogen, kan du prøve enhver form for robust, ikke -brandfarlig stang.
Trin 5. Fyld den lille dåse med vand
Brug en gradueret cylinder, kolbe eller anden beholder til at hælde 100 ml destilleret vand i den lille metalbeholder.
Trin 6. Mål vandets temperatur
Brug et kviksølvtermometer (ikke et digitalt) til at tage den oprindelige temperatur på dit vand. Du skal muligvis lade termometret stå i vandet i et stykke tid, så det kan få en nøjagtig aflæsning af vandet (hvilket kan ændre temperaturen, når det justeres til stuetemperatur).
Lad termometeret i vandet; du får brug for det for at tage en ny læsning senere
Trin 7. Læg den lille dåse inde i den større
Den lille metaldåse skal hvile sikkert inde i den større, understøttet af stængerne af glas eller et andet ikke -brændbart materiale.
Trin 8. Fold en papirclips ud, og indsæt den ene ende i en prop
En papirclips i standardstørrelse bruges til at holde maden inde i kalorimeteret. Fold papirclipsen helt ud, så den danner en enkelt lang tråd. Sæt den ene ende af tråden i proppen. Sørg for, at den kan stå oprejst med den udfoldede papirclips, der stikker op.
Del 2 af 3: Brug af kalorimeter
Trin 1. Få noget mad at teste
Vej maden med en nøjagtig skala, og registrer målingen. Du skal kun bruge en lille mængde af maden. Gode valg omfatter en skalet jordnød, kartoffelchips eller anden fedtholdig mad.
Trin 2. Klargør korkfoderholderen
Pak forsigtigt enden af den papirclips, der ikke stikker i proppen, omkring den mad, du vil teste (eller gennembor den med papirclipsen).
Trin 3. Tænd maden
Sæt proppen på en flad, ikke -brandfarlig overflade, så maden på papirclipsen stikker op. Tænd maden med en butan lighter eller anden enhed. Så snart det tager ild, skal du placere dåserne over det.
Vær meget forsigtig med at tænde maden og placere dåserne over den, så du ikke brænder dig selv
Trin 4. Lad maden brænde
Opbevar dåserne over maden, så længe det tager at brænde helt. Når maden brænder, vil den opvarme vandet i den lille dåse, der hænger i den store dåse.
Hold øje med maden, når den brænder. Hvis det går hurtigt ud, før maden brænder helt, tændes den igen
Trin 5. Kontroller vandets temperatur
Når maden er helt brændt ud, omrøres vandet i den lille dåse ved hjælp af termometeret. Registrer temperaturen på det opvarmede vand.
Vær forsigtig med at flytte eller røre ved kalorimeteret, da dåser og andre dele kan være meget varme
Trin 6. Vej den brændte mad
Når den brændte mad er kølet helt af, fjernes den fra papirclipsen. Vej det igen, og registrer målingen.
Del 3 af 3: Beregning
Trin 1. Forstå formlen, du skal beregne kalorier
Formlen, der bruges til at bestemme kalorieværdien af en prøve af mad ved hjælp af et hjemmelavet kalorimeter er relativt enkelt: kalorier = vandmængde (i ml) x temperaturændringen (i Celsius) af vandet.
Trin 2. Saml de data, du skal beregne
Hvis du fyldte den lille dåse med præcis 100 ml destilleret vand, så kender du allerede mængden af vand (100 ml). Hvis du registrerede vandets indledende temperatur og dens temperatur, efter at maden var brændt, kan du bestemme temperaturændringen ved at trække den mindre værdi fra den større.
For eksempel, hvis vandet i dåsen oprindeligt var 35 grader Celsius, derefter 39 grader Celsius efter at maden var forbrændt, har du en temperaturændring på 4 grader (39-35 = 4)
Trin 3. Beregn kalorierne i maden
Brug formlen og de data, du har indsamlet, til at bestemme, hvor mange kalorier der var i den mad, du analyserede.
- For eksempel, hvis du havde en temperaturændring på 4 grader, indeholdt maden 400 kalorier (400 = 100 ml x 4, ved hjælp af formlen kalorier = vandmængde x temperaturændringen i vandet)
- For at bestemme madens Kcal skal du gange vandets temperaturændring med vandmængden i liter. Ved hjælp af eksemplet ovenfor ville prøven indeholde 0,4 Kcal (0,4 Kcal = 0,100 L vand x 4)
