如何建造一个量热计(build a calorimeter)

量热计用于测量势能。卡路里是将1毫升水加热1摄氏度所需的能量。这些卡路里与营养标签、饮食计划等上的食物所含的卡路里不同,它们被称为卡路里或千卡(1000正常卡路里)。使用一些简单的日常材料,你可以自制量热计来测定食物样本的卡路里或Kcal。...

第1部分第1部分(共3部分):构建热量计

  1. 1装一个小金属罐。这部分水可以被加热。任何小金属罐都可以,比如用来包装蔬菜的金属罐或汽水罐。确保它是空的,干净的,一端是开着的。如果你用的是汽水罐,用来从罐中喝水的开口就足够了。
  2. Image titled Build a Calorimeter Step 1
  3. 2装一个更大的金属罐。你需要第二个金属罐,足够大,小金属罐可以放在里面,有足够的空间。任何更大的金属罐都可以,比如咖啡罐。确保它是空的,干净的,两端都是开着的。
  4. Image titled Build a Calorimeter Step 2
  5. 3.在小罐子上打四个小孔。使用打孔机、冰镐或其他工具,小心地在小金属罐上穿孔四个小孔(每个小孔都直接穿过另一个)。将孔放置在罐开口端边缘的正下方。
  6. Image titled Build a Calorimeter Step 3
  7. 4在罐的四个孔之间滑动两根细杆。将一根杆穿过罐滑到另一侧,然后用另一根杆和剩下的两个孔重复上述操作;这两根杆子应该互相交叉。这些棒将用于支撑量热计中的小罐。耐温玻璃棒是理想的选择。如果你没有,试试任何一种结实、不可燃的棍子。
  8. Image titled Build a Calorimeter Step 4
  9. 5.把小罐子装满水。用量筒、烧瓶或其他容器,将100毫升蒸馏水倒入小金属罐中。
  10. Image titled Build a Calorimeter Step 5
  11. 6测量水温。使用水银温度计(不是数字温度计),测量水的初始温度。你可能需要把温度计放在水中一段时间,这样它才能准确地读取水的读数(随着温度调整到室温,温度可能会发生变化)。把温度计留在水中;你需要它以后再阅读。
  12. Image titled Build a Calorimeter Step 6
  13. 7.把小罐子放在大罐子里。小金属罐应牢固地放在大金属罐内,由玻璃或其他不可燃材料制成的杆支撑。
  14. Image titled Build a Calorimeter Step 7
  15. 8打开回形针,将一端插入软木塞。将使用标准尺寸的回形针将食物固定在量热计内。完全展开回形针,使其形成一条长长的线。将钢绞线的一端插入软木塞中。确保它可以直立,展开的回形针向上。
  16. Image titled Build a Calorimeter Step 8

第2部分第2部分(共3部分):使用热量计

  1. 1.准备一些食物进行测试。用准确的天平称量食物,并记录测量结果。你们只需要少量的食物。好的选择包括去壳花生、薯片或其他高脂肪食物。
  2. Image titled Build a Calorimeter Step 9
  3. 2准备软木食品盒。小心地将没有卡在软木塞中的回形针末端缠绕在要测试的食物周围(或用回形针刺穿)。
  4. Image titled Build a Calorimeter Step 10
  5. 3.点燃食物。将软木塞放在平坦、不可燃的表面上,这样回形针上的食物就会竖起。用丁烷打火机或其他设备点燃食物。一旦着火,就把罐子放在上面。小心点着食物,把罐头放在上面,以免烫伤自己。
  6. Image titled Build a Calorimeter Step 11
  7. 4.让食物燃烧。把罐头放在食物上,直到完全燃烧。当食物燃烧时,它会加热悬浮在大罐中的小罐中的水。仔细观察食物燃烧的过程。如果它很快熄灭,在食物完全燃烧之前,重新点燃它。
  8. Image titled Build a Calorimeter Step 12
  9. 5检查水温。食物完全烧完后,用温度计搅动小罐子里的水。记录热水的温度。小心移动或触摸量热计,因为罐和其他部件可能非常热。
  10. Image titled Build a Calorimeter Step 13
  11. 6称一下烧焦的食物。烧焦的食物完全冷却后,将其从回形针中取出。再次称重,并记录测量值。
  12. Image titled Build a Calorimeter Step 14

第3部分第3部分,共3部分:计算

  1. 1了解计算卡路里所需的公式。使用自制量热计测定食品样品热值的公式相对简单:卡路里=水的体积(单位为毫升)x水的温度变化(单位为摄氏度)。
  2. Image titled Build a Calorimeter Step 15
  3. 2收集需要计算的数据。如果你在小罐子里装满了100毫升蒸馏水,那么你已经知道了水的体积(100毫升)。如果你记录了水的初始温度,以及食物燃烧后的温度,你可以通过从较大的值中减去较小的值来确定温度变化。例如,如果罐头中的水最初是35摄氏度,然后食物燃烧后是39摄氏度,那么温度变化为4摄氏度(39-35=4)。
  4. Image titled Build a Calorimeter Step 16
  5. 3计算食物中所含的卡路里。使用你收集的配方和数据,确定你分析的食物中含有多少卡路里。例如,如果温度变化为4度,那么食物含有400卡路里(400=100毫升x 4,使用卡路里=水的体积x水的温度变化的公式)为了确定食物的千卡,将水的温度变化乘以水的体积(以升为单位)。使用上述示例,样品将含有0.4千卡(0.4千卡=0.100升水x 4)
  6. Image titled Build a Calorimeter Step 17
  • 发表于 2022-05-17 15:51
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  • 分类:生活方式

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