De hoeveelheid calorieën is afhankelijk van de samenstelling van het voedsel. Dus om experimenteel te bepalen hoeveel warmte door het voedsel wordt afgegeven en door het lichaam kan worden opgenomen, gebruiken we een apparaat genaamd calorimeter.
Dit apparaat meet de warmte die vrijkomt bij het verbranden van voedsel. Er zijn verschillende soorten calorimeters; de eerste werd in 1780 gemaakt door Lavoisier en Laplace en was een ijscalorimeter.
Tegenwoordig is de meest gebruikte en die rekening houdt met het hierboven uitgelegde calorieconcept de watercalorimeter. Dit apparaat is gecoat met een isolerend materiaal om warmteverlies van het medium te voorkomen; en het te analyseren voedsel wordt in de verbrandingskamer, die zuurstofgas bevat en elektroden. Deze elektroden ondergaan een elektrische ontlading en veroorzaken hun ontsteking en verbranding van voedsel.
De bekende hoeveelheid water in de calorimeter absorbeert de warmte die vrijkomt door het verbrande voedsel en a thermometer meet de stijging van de watertemperatuur. Daarnaast bevat de calorimeter a
agitator waardoor de temperatuur van het water in zijn geheel gelijk blijft.
Dus, als we bijvoorbeeld een massa van 1 gram suiker gebruiken en de calorimeter heeft 1000 g water, en we zien dat uiteindelijk van de reactie, de watertemperatuur ging van 20°C naar 24°C, dat wil zeggen, het steeg met 4°C, we kunnen dan de energetische waarde van de suiker. Leuk vinden? Welnu, gezien het initiële calorieconcept, hebben we:
| Verhogen vanaf 1°C → 1 cal per gram water |
| Verhogen vanaf 4°C → 4 cal per gram water |
Dus 1 g water absorbeert 4 kalk. Er werd echter 1000 g water gebruikt en aangezien alle bij de verbranding vrijgekomen warmte erdoor werd geabsorbeerd, bedroeg de totale energie die door het water werd geabsorbeerd 4000 cal of 4 kcal. Daarom concluderen we dat:
Niet stoppen nu... Er is meer na de reclame ;)
| De energetische waarde van suiker = 4000 cal/g of 4 kcal/g. |
Transformeren naar de SI:
1 kcal 4,18 kJ
4 kcal/g x
x = 16,72 kJ/g
Bovendien kunnen we de volgende vergelijking gebruiken om de hoeveelheid warmte te berekenen die wordt afgegeven of opgenomen door water:
| Q = m. ç. t |
Waar:
Q = warmte afgegeven of geabsorbeerd door water;
m = massa water;
c = soortelijke warmte van water, wat gelijk is aan 1,0 cal/g. °C of 4,18 J/g. °C;
Δt = variatie van de temperatuur die het water ondervindt, die wordt gegeven door de afname van de eindtemperatuur met de begintemperatuur (tf – tik).
Met deze formule krijgen we hetzelfde resultaat:
Q = m. ç. t
Q = 1000 gram. 1,0 kcal/g. °C. (24-20)°C
Q=4000 cal
Q = 4,0 kcal
of
Q = m. ç. t
Q = 1000 gram. 4,18 kJ/g. °C. (24-20)°C
Q= 16,72 kJ
Door Jennifer Fogaça
Afgestudeerd in scheikunde
Wil je naar deze tekst verwijzen in een school- of academisch werk? Kijken:
FOGAÇA, Jennifer Rocha Vargas. "Voedselcalorieën meten met behulp van een calorimeter"; Brazilië School. Beschikbaar in: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/medindo-as-calorias-dos-alimentos-por-meio-um-calorimetro.htm. Betreden op 27 juni 2021.
