การจำลองแคลอรีมิเตอร์แบบระเบิด

การวัดปริมาณพลังงานในอาหารโดยใช้แคลอรีมิเตอร์

Thermochemistry Intermediate (High School) 45 นาที ~$10.00

วัตถุประสงค์

วัดปริมาณพลังงาน (แคลอรี) ของอาหารชนิดต่าง ๆ โดยการเผาและวัดความร้อนที่ถ่ายโอนไปยังน้ำ

ความเป็นมา

A simple food calorimeter uses the heat from burning food to raise the temperature of water. By measuring the mass of food burned and the temperature rise of the water, the energy content can be calculated. This demonstrates why some foods have more calories than others.

คำเตือนด้านความปลอดภัย

  • Open flame — keep flammables away
  • Burning food produces smoke — ventilate
  • The can will get hot — do not touch with bare hands

อุปกรณ์ป้องกันส่วนบุคคลที่จำเป็น

goggles lab_coat

วัสดุ

  • Food samples (10 g each)
    Peanuts, cashews, marshmallows, chips
  • Distilled water (400 mL)
  • Aluminum foil (1 sheet)
    For makeshift shield

อุปกรณ์

Empty aluminum soda can Ring stand and ring Needle or pin (mounted) Lighter Thermometer Analytical balance (0.01 g)

ขั้นตอนปฏิบัติ

1

Measure 100 mL of water and pour into the soda can. Record the initial temperature.

3 นาที
2

Set up the can on the ring stand. Position a mounted needle below the can to hold the food sample.

5 นาที
3

Weigh a food sample (e.g., one peanut) accurately. Impale it on the needle.

2 นาที
4

Light the food sample with the lighter. Position it under the can to heat the water.

5 นาที Open flame — be careful
5

When the food stops burning, immediately stir and record the maximum water temperature.

2 นาที Can is hot
6

Calculate energy: q = m(water) × c × ΔT. Convert to kJ/g or Cal/g.

5 นาที
7

Repeat for different food types. Compare measured values with nutritional labels.

15 นาที
8

Discuss why measured values are lower than label values (heat lost to surroundings).

5 นาที

ผลลัพธ์ที่คาดหวัง

Nuts (high fat) should give the highest energy per gram (~25 kJ/g measured vs ~25 kJ/g label). Marshmallows (sugar) ~15 kJ/g. Measured values will be 30-50% lower than label values due to heat losses.

การทำความสะอาด

Allow everything to cool. Dispose of food residue. Rinse the can and clean the work area.

รายละเอียด

หมวดหมู่
Thermochemistry
ระดับความยาก
Intermediate (High School)
ระยะเวลา
45 นาที
ค่าใช้จ่ายโดยประมาณ
$10.00
ขั้นตอน
8
วัสดุ
3

การทดลองเพิ่มเติม

การตกผลึกแบบคายความร้อนของโซเดียมอะซิเตต 30 min การตรวจสอบกฎของเฮสส์ 60 min การละลายไม่ใช่คายความร้อนเสมอไป 25 min การวัดความร้อนด้วยแก้วกาแฟ 40 min การสาธิตปฏิกิริยาดูดความร้อน 20 min ความจุความร้อนจำเพาะของโลหะ 40 min ความร้อนของการเผาไหม้แมกนีเซียม 50 min เคมีของถุงประคบเย็น 20 min เอนทาลปีการหลอมเหลวของน้ำแข็ง 25 min

Frequently Asked Questions

What is the objective of การจำลองแคลอรีมิเตอร์แบบระเบิด?
วัดปริมาณพลังงาน (แคลอรี) ของอาหารชนิดต่าง ๆ โดยการเผาและวัดความร้อนที่ถ่ายโอนไปยังน้ำ
How difficult is การจำลองแคลอรีมิเตอร์แบบระเบิด?
This experiment is rated as Intermediate (High School). It takes approximately 45 minutes to complete.
What safety precautions are needed for การจำลองแคลอรีมิเตอร์แบบระเบิด?
Key safety precautions include: Open flame — keep flammables away; Burning food produces smoke — ventilate; The can will get hot — do not touch with bare hands.
What materials are needed for การจำลองแคลอรีมิเตอร์แบบระเบิด?
The main materials required are: Food samples, Distilled water, Aluminum foil.
What results should I expect from การจำลองแคลอรีมิเตอร์แบบระเบิด?
Nuts (high fat) should give the highest energy per gram (~25 kJ/g measured vs ~25 kJ/g label). Marshmallows (sugar) ~15 kJ/g. Measured values will be 30-50% lower than label values due to heat losses.