ปริมาณแคลอรี่ขึ้นอยู่กับโครงสร้างของอาหาร ดังนั้น ในการทดลองกำหนดปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาจากอาหารและร่างกายสามารถดูดซึมได้ เราใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่า แคลอรีมิเตอร์.
อุปกรณ์นี้วัดความร้อนที่ปล่อยออกมาจากอาหารเมื่อถูกเผา แคลอรีมิเตอร์มีหลายประเภท ครั้งแรกของพวกเขาถูกสร้างขึ้นในปี 1780 โดย Lavoisier และ Laplace และเป็น and เครื่องวัดความร้อนด้วยน้ำแข็ง.
ในปัจจุบันนี้ มีการใช้มากที่สุดและคำนึงถึงแนวคิดแคลอรี่ที่อธิบายข้างต้นคือ เครื่องวัดความร้อนในน้ำ. อุปกรณ์นี้เคลือบด้วยวัสดุฉนวนเพื่อป้องกันการสูญเสียความร้อนจากตัวกลาง และอาหารที่จะวิเคราะห์อยู่ใน ห้องเผาไหม้ซึ่งประกอบด้วยก๊าซออกซิเจนและ อิเล็กโทรด. อิเล็กโทรดเหล่านี้เกิดการคายประจุไฟฟ้าและทำให้เกิดการจุดไฟและการเผาไหม้ของอาหาร
มวลน้ำที่ทราบซึ่งบรรจุอยู่ในเครื่องวัดความร้อนจะดูดซับความร้อนที่ปล่อยออกมาจากอาหารที่เผาและ เครื่องวัดอุณหภูมิ วัดอุณหภูมิน้ำที่เพิ่มขึ้น นอกจากนี้ แคลอรีมิเตอร์ยังประกอบด้วย a กวน ซึ่งช่วยให้อุณหภูมิของน้ำคงที่ตลอดทั่วทั้งน้ำ
เช่น ถ้าเราใช้มวลน้ำตาล 1 กรัม และแคลอรีมิเตอร์มีน้ำ 1,000 กรัม แล้วเราจะสังเกตว่าในที่สุด ของปฏิกิริยานั้น อุณหภูมิของน้ำเพิ่มจาก 20°C เป็น 24°C นั่นคือ เพิ่มขึ้น 4°C เราก็จะไปถึงค่าพลังงานของ น้ำตาล. ชอบ? เมื่อพิจารณาถึงแนวคิดแคลอรี่เริ่มต้นแล้ว เรามี:
| เพิ่มจาก 1°C → 1 แคลต่อน้ำกรัม |
| เพิ่มจาก 4°C → 4 แคลต่อน้ำกรัม |
ดังนั้นน้ำ 1 กรัมจึงดูดซับปูนขาวได้ 4 ลูก อย่างไรก็ตามใช้น้ำ 1,000 กรัมและเมื่อพิจารณาว่าความร้อนทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ถูกดูดซับพลังงานทั้งหมดที่ถูกดูดซับโดยน้ำคือ 4,000 แคลอรีหรือ 4 กิโลแคลอรี ดังนั้นเราจึงสรุปได้ว่า:
อย่าเพิ่งหยุด... มีมากขึ้นหลังจากโฆษณา ;)
| ค่าพลังงานของน้ำตาล = 4000 cal/g หรือ 4 kcal/g |
การแปลงร่างเป็น SI:
1 kcal 4.18 kJ
4 กิโลแคลอรี/กรัม x
x = 16.72 kJ/g
นอกจากนี้ เราสามารถใช้สมการต่อไปนี้เพื่อคำนวณปริมาณความร้อนที่จ่ายหรือดูดซับโดยน้ำ:
| คิว = ม. ค. t |
ที่ไหน:
Q = ความร้อนที่ปล่อยหรือดูดซับโดยน้ำ
m = มวลน้ำ
c = ความร้อนจำเพาะของน้ำ ซึ่งเท่ากับ 1.0 cal/g °C หรือ 4.18 J/g. องศาเซลเซียส;
Δt = ความผันแปรของอุณหภูมิที่น้ำได้รับ ซึ่งมาจากการลดลงของอุณหภูมิสุดท้ายโดยอุณหภูมิเริ่มต้นฉ – tผม).
การใช้สูตรนี้เราได้ผลลัพธ์เดียวกัน:
คิว = ม. ค. t
คิว = 1,000 กรัม 1.0 แคลอรี/กรัม องศาเซลเซียส (24-20)°C
Q=4000 แคล
Q = 4.0 กิโลแคลอรี
หรือ
คิว = ม. ค. t
คิว = 1,000 กรัม 4.18 กิโลจูล/กรัม องศาเซลเซียส (24-20)°C
Q= 16.72 kJ
โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี
คุณต้องการอ้างอิงข้อความนี้ในโรงเรียนหรืองานวิชาการหรือไม่ ดู:
โฟกาซ่า, เจนนิเฟอร์ โรชา วาร์กัส "การวัดแคลอรี่อาหารโดยใช้เครื่องวัดแคลอรี่"; โรงเรียนบราซิล. มีจำหน่ายใน: https://brasilescola.uol.com.br/quimica/medindo-as-calorias-dos-alimentos-por-meio-um-calorimetro.htm. เข้าถึงเมื่อ 27 มิถุนายน 2021.
