Els calorímetres s’utilitzen per mesurar l’energia potencial. Una caloria és l’energia que es necessita per escalfar 1 ml d’aigua a 1 grau centígrad. Aquestes calories no són les mateixes que les que s’utilitzen per referir-se als aliments de les etiquetes nutricionals, plans dietètics, etc., que es coneixen com a Calories o Kcal (1000 calories normals). Amb alguns materials senzills i quotidians, podeu construir un calorímetre casolà per determinar les calories o Kcal d’una mostra d’aliments.
Passos
Part 1 de 3: Construint el calorímetre
Pas 1. Obteniu una llauna petita de metall
Aquesta llauna s’utilitzarà per contenir aigua que s’escalfarà com a part de les mesures calorimètriques. Qualsevol petita llauna metàl·lica funcionarà, com ara les que s’utilitzen per empaquetar verdures o una llauna de refresc. Assegureu-vos que estigui buit, net i obert per un extrem. Si utilitzeu una llauna de refresc, n’hi haurà prou amb l’obertura per beure fora de la llauna.
Pas 2. Obteniu una llauna de metall més gran
Necessitareu una segona llauna metàl·lica, prou gran com perquè la llauna metàl·lica petita s’adapti a l’interior amb espai lliure. Qualsevol llauna de metall més gran funcionarà, com ara una llauna de cafè. Assegureu-vos que estigui buit, net i obert pels dos extrems.
Pas 3. Punxeu quatre forats petits a la llauna petita
Utilitzant un foradador, un picador de gel o un altre instrument, punxeu acuradament quatre petits forats (cadascun directament enfront d’un altre) a la llauna metàl·lica petita. Col·loqueu els forats just a sota de la vora de l'extrem obert de la llauna.
Pas 4. Feu lliscar dues barres primes entre els quatre forats de la llauna
Feu lliscar una vareta per la llauna cap a l’altre costat i, a continuació, repetiu amb l’altra barra i els dos forats restants; les dues barres s’han de creuar. Aquestes barres s’utilitzaran per suportar la llauna petita del calorímetre. Les barres de vidre resistents a la temperatura són ideals. Si no en teniu, proveu qualsevol tipus de vareta resistent i no inflamable.
Pas 5. Ompliu la llauna petita amb aigua
Amb un cilindre graduat, un matràs o un altre recipient, aboqueu 100 ml d'aigua destil·lada a la llauna metàl·lica petita.
Pas 6. Mesureu la temperatura de l’aigua
Utilitzant un termòmetre de mercuri (no un digital), agafeu la temperatura inicial de l’aigua. És possible que hagueu de deixar el termòmetre a l’aigua durant un temps perquè pugui obtenir una lectura precisa de l’aigua (que pot canviar de temperatura a mesura que s’ajusta a la temperatura ambient).
Deixeu el termòmetre a l’aigua; el necessitareu per fer una altra lectura més endavant
Pas 7. Col·loqueu la llauna petita a l'interior de la més gran
La llauna metàl·lica petita hauria de descansar de manera segura dins de la més gran, recolzada per les barres de vidre o un altre material no inflamable.
Pas 8. Desplegueu un clip i introduïu un extrem en un suro
S’utilitzarà un clip de mida estàndard per mantenir els aliments dins del calorímetre. Desplegueu completament el clip perquè formi una única cadena llarga. Inseriu un extrem del fil al suro. Assegureu-vos que es pugui mantenir en posició vertical amb el clip de paper desplegat cap amunt.
Part 2 de 3: Ús del calorímetre
Pas 1. Obteniu menjar per provar
Peseu els aliments amb una escala precisa i anoteu la mesura. Només necessiteu una petita quantitat de menjar. Les bones opcions inclouen cacauet sense closca, patata fregida o altres aliments rics en greixos.
Pas 2. Prepareu el suport de menjar de suro
Emboliqueu amb cura l'extrem del clip que no s'enganxi al suro al voltant del menjar que provareu (o foradeu-lo amb el clip).
Pas 3. Enceneu el menjar
Col·loqueu el suro sobre una superfície plana i no inflamable de manera que els aliments del clip s’adhereixin. Enceneu els aliments mitjançant un encenedor de butà o un altre dispositiu. Tan bon punt prengui foc, poseu-hi les llaunes a sobre.
Tingueu molta precaució en il·luminar el menjar i col·locar-hi les llaunes per no cremar-vos
Pas 4. Deixeu cremar els aliments
Mantingueu les llaunes sobre els aliments el temps que calgui cremar completament. A mesura que es cremen els aliments, escalfarà l’aigua de la llauna petita que suspèn a la llauna gran.
Vigileu amb cura els aliments mentre es cremen. Si s'apaga ràpidament, abans que el menjar es cremi completament, torneu a encendre'l
Pas 5. Comproveu la temperatura de l'aigua
Un cop el menjar s’ha cremat completament, remeneu l’aigua de la llauna petita amb el termòmetre. Anoteu la temperatura de l’aigua escalfada.
Aneu amb compte en moure o tocar el calorímetre, ja que les llaunes i altres parts poden estar molt calentes
Pas 6. Peseu els aliments cremats
Un cop el menjar cremat s’hagi refredat completament, traieu-lo del clip. Peseu-lo de nou i anoteu la mesura.
Part 3 de 3: càlcul
Pas 1. Compreneu la fórmula que necessitareu per calcular les calories
La fórmula que s’utilitza per determinar el valor calòric d’una mostra d’aliments mitjançant un calorímetre casolà és relativament senzilla: calories = volum d’aigua (en ml) x el canvi de temperatura (en centígrads) de l’aigua.
Pas 2. Recopileu les dades que necessiteu calcular
Si heu omplert la llauna petita amb exactament 100 ml d’aigua destil·lada, ja coneixeu el volum d’aigua (100 ml). Si heu registrat la temperatura inicial de l’aigua i la seva temperatura després de cremar els aliments, podeu determinar el canvi de temperatura restant el valor més petit del més gran.
Per exemple, si l’aigua de la llauna inicialment era de 35 graus centígrads, després de 39 graus centígrads després de cremar el menjar, teniu un canvi de temperatura de 4 graus (39-35 = 4)
Pas 3. Calculeu les calories que contenen els aliments
Mitjançant la fórmula i les dades que heu recollit, determineu quantes calories hi havia al menjar que heu analitzat.
- Per exemple, si teniu un canvi de temperatura de 4 graus, el menjar contenia 400 calories (400 = 100 mL x 4, mitjançant la fórmula calories = volum d’aigua x el canvi de temperatura de l’aigua)
- Per determinar Kcal dels aliments, multipliqueu el canvi de temperatura de l'aigua pel volum d'aigua en litres. Utilitzant l’exemple anterior, la mostra contindria 0,4 Kcal (0,4 Kcal = 0,100 L d’aigua x 4)
