Keresési képlet a fűtőérték kaloriméterrel történő kiszámításához (kémia, kalória, csokoládé)
Egy NWT iskolai projekthez meg kell határoznom a saját készítésű csokoládé fűtőértékét. Ehhez egy egyszerű (a tanárok által készített) kalorimétert használtunk.
Ezekkel az adatokkal rendelkezem: 0,5 g csokoládé égett, 100 ml vizet használtunk, és a víz hőmérséklete 24 ° C-ról 32 ° C-ra, azaz 8 ° C-ra emelkedett.
A tanárom azt mondta nekem, hogy három szabály alapján lehet kiszámítani, ezért a következő számítást hajtottam végre:
800 * 200 = 160000cal = 160 kcal
De az eredmény nem biztos, hogy étcsokoládé, de elég édesnek bizonyult, de cukor helyett mézet használtam.
Mi romlott el? Helytelen a számításom? Vagy valami rosszul esett a kalóriamérővel?
3 válasz
Alapvetően helyesen kalkulált.
Először is, aki kalóriát használt, az valóban kizárta magát. 670 kJ/100 g égési hőt kap. Ha a tanáraid nagyon ragaszkodnak a kalóriákhoz, megkérdezheted tőlük, milyen volt, amikor a dinoszauruszok kihaltak, akkor biztosan nagykorúak voltak.
Másodszor, nem azt írja meg, hogy miért nem elégedett az értékével, de az alacsonynak tűnik. A cukor égési hője körülbelül 1500 kJ/100 g, a zsír pedig kétszer akkora. Mivel a csokoládé cukrot, zsírt és mást tartalmaz, az ember legalább a cukor értékére számítana, és természetesen nem kevesebbre. De te jobban ismered a receptedet, mint én.
Egy alkalommal két délutánt töltöttem gyakorlat közben egy régi bomba kaloriméterrel végzett kalorimetrikus méréssel, ezért nem vagyok szakértő. De tudom, hogy valami, mint egy hallgatói kísérlet, nem tud igazán jól menni. Ehhez tiszta oxigénben kell az égést túlnyomáson futtatnia, és egy fantasztikus voodoo-t kell tennie, miközben kalibrálja a kalorimétert, nem beszélve a szigetelésről. És természetesen több liter vizet vesz, nem 100 ml-t.?
Az első gyanú a hibaforrások keresésekor a hiányos égés. Maradt valami a csokoládéból, például korom, hamu, gyantás iszap vagy bármilyen más szennyeződés? Akkor nem ég meg teljesen, és nem szabad csodálkozni azon, hogy csak az égési hő egy részét tudta megmérni.
A második gyanú a hőmérő a kaloriméterből a környezetbe; végül is nyolc fokkal melegebb lett, valami már el is folyik. Meddig tartott az égés? Minél tovább tart, annál több hőt veszít a hiányosan szigetelt kaloriméterből. Ezt egy majdnem ½ l térfogatú bombában, 50 bar oxigénnyomás mellett tettük meg, másodpercek alatt felég, és csak meg kell várni, amíg a bomba hője a vízbe kerül. Ha percekig ég az égés, nem szabad meglepődni a hőveszteségen.
Hogyan csinálta az oxigénellátással? Túlnyomás egy bombában? Sztöchiometrikusan fél gramm cukorhoz körülbelül 200 ml oxigénre vagy liter levegőre, a zsírhoz pedig még többre van szükség. A gyakorlatban nagy többletnek kell lennie, különben lassan és nem teljesen ég. Hogyan csináltad, hogy?
Biztos benne, hogy a mérés végén az égéstér minden hőt leadott a víznek (és csak ott)?
Összességében természetesen ez egy szép kísérlet, de egyértelműnek kell lennie, hogy professzionális felszerelés nélkül túlságosan alacsony égési hőmértékeket fog mérni.