Η ποσότητα θερμίδων εξαρτάται από τη σύσταση της τροφής. Έτσι, για να προσδιορίσουμε πειραματικά την ποσότητα θερμότητας που απελευθερώνεται από το φαγητό και που μπορεί να απορροφηθεί από το σώμα, χρησιμοποιούμε μια συσκευή που ονομάζεται θερμιδόμετρο.
Αυτή η συσκευή μετρά τη θερμότητα που απελευθερώνεται από το φαγητό όταν καίγεται. Υπάρχουν διάφοροι τύποι θερμιδόμετρου. το πρώτο από αυτά δημιουργήθηκε το 1780 από τους Lavoisier και Laplace και ήταν θερμιδόμετρο πάγου.
Σήμερα, η πιο χρησιμοποιημένη και που λαμβάνει υπόψη την έννοια θερμίδων που εξηγείται παραπάνω είναι η θερμιδόμετρο νερού. Αυτή η συσκευή είναι επικαλυμμένη με μονωτικό υλικό για την αποφυγή απώλειας θερμότητας από το μέσο. και το φαγητό που θα αναλυθεί τοποθετείται στο θάλαμος καύσης, το οποίο περιέχει αέριο οξυγόνο και ηλεκτρόδια. Αυτά τα ηλεκτρόδια υφίστανται ηλεκτρική εκκένωση και προκαλούν την ανάφλεξή τους και την καύση των τροφίμων.
Η γνωστή μάζα νερού που περιέχεται στο θερμιδόμετρο απορροφά τη θερμότητα που απελευθερώνεται από τα καμένα τρόφιμα και a
θερμόμετρο μετρά την αύξηση της θερμοκρασίας του νερού. Επιπλέον, το θερμιδόμετρο περιέχει ένα ταραχοποιός που επιτρέπει στη θερμοκρασία του νερού να παραμείνει ομοιόμορφη καθ 'όλη τη διάρκεια του.
Έτσι, εάν χρησιμοποιούμε, για παράδειγμα, μια μάζα 1 γραμμάριο ζάχαρης και το θερμιδόμετρο έχει 1000 γραμμάρια νερού, και το παρατηρούμε στο τέλος της αντίδρασης, η θερμοκρασία του νερού πήγε από 20 ° C στους 24 ° C, δηλαδή, αυξήθηκε κατά 4 ° C, μπορούμε τότε να φτάσουμε την ενεργειακή τιμή του ζάχαρη. Σαν? Λοιπόν, λαμβάνοντας υπόψη την αρχική ιδέα θερμίδων, έχουμε:
| Αυξήστε από 1 ° C → 1 cal ανά γραμμάριο νερού |
| Αυξήστε από 4 ° C → 4 cal ανά γραμμάριο νερού |
Έτσι 1 g νερού απορροφά 4 ασβέστη. Ωστόσο, χρησιμοποιήθηκαν 1000 g νερού και, λαμβάνοντας υπόψη ότι όλη η θερμότητα που απελευθερώνεται στην καύση απορροφάται από αυτό, η συνολική ενέργεια που απορροφάται από το νερό ήταν 4000 cal ή 4 kcal. Συνεπώς, συμπεραίνουμε ότι:
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση;)
| Η ενεργειακή τιμή της ζάχαρης = 4000 cal / g ή 4 kcal / g. |
Μετασχηματισμός στο SI:
1 kcal 4,18 kJ
4 kcal / g x
x = 16,72 kJ / g
Επιπλέον, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ακόλουθη εξίσωση για να υπολογίσουμε την ποσότητα θερμότητας που απορρίπτεται ή απορροφάται από το νερό:
| Ε = μ. ντο. τ |
Οπου:
Q = θερμότητα που απορροφάται ή απορροφάται από νερό.
m = μάζα νερού;
c = ειδική θερμότητα του νερού, που ισούται με 1,0 cal / g. ° C ή 4,18 J / g. ° C;
Δt = μεταβολή της θερμοκρασίας που υφίσταται το νερό, η οποία δίνεται από τη μείωση της τελικής θερμοκρασίας από την αρχική (tφά - τΕγώ).
Χρησιμοποιώντας αυτόν τον τύπο έχουμε το ίδιο αποτέλεσμα:
Ε = μ. ντο. τ
Q = 1000 g. 1,0 cal / g. ° C. (24-20) ° C
Q = 4000 θερμίδες
Q = 4,0 kcal
ή
Ε = μ. ντο. τ
Q = 1000 g. 4,18 kJ / g. ° C. (24-20) ° C
Q = 16,72 kJ
Από την Jennifer Fogaça
Αποφοίτησε στη Χημεία
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Μέτρηση θερμίδων τροφίμων με χρήση θερμιδόμετρου". Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/medindo-as-calorias-dos-alimentos-por-meio-um-calorimetro.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουνίου 2021.
