Căutați formula pentru a calcula o putere calorică cu un calorimetru (chimie, calorii, ciocolată)
Pentru un proiect de școală NWT, trebuie să stabilesc puterea calorică a ciocolatei mele auto-făcute. Am folosit un calorimetru simplu (realizat chiar de profesori) pentru aceasta.
Am aceste date: 0,5g ciocolată a fost arsă, am folosit 100ml apă și temperatura apei a crescut de la 24 ° C la 32 ° C, adică 8 ° C.
Profesorul meu mi-a spus că poate fi calculat folosind o regulă de trei, așa că am făcut următorul calcul:
800 * 200 = 160000cal = 160kcal
Dar rezultatul poate să nu fie corect, este ciocolată neagră, dar sa dovedit a fi destul de dulce, dar am folosit miere în loc de zahăr.
Ce a mers prost? Calculul meu este greșit? Sau a mers ceva în neregulă cu contorul de calorii?
3 răspunsuri
Practic ați calculat corect.
În primul rând, oricine a folosit calorii s-a descalificat. Obțineți o căldură de ardere de 670 kJ/100 g. Dacă profesorii tăi insistă cu adevărat asupra caloriilor, îi poți întreba cum a fost când au dispărut dinozaurii, trebuie să fi fost la vârsta legală până atunci.
În al doilea rând, nu scrieți de ce nu sunteți mulțumit de valoarea dvs., dar pare scăzut cu. Zahărul are o căldură de ardere de aproximativ 1500 kJ/100 g, grăsime mult peste dublu. Deoarece ciocolata conține zahăr, grăsimi și altceva, ne-am aștepta cel puțin la valoarea zahărului și, cu siguranță, nu mai puțin. Dar știi rețeta ta mai bine decât mine.
Odată am petrecut două după-amiaze în timpul unui stagiu cu o măsurare calorimetrică într-un calorimetru vechi cu bombă și, prin urmare, nu sunt expert. Dar știu că ceva de genul unui experiment studențesc nu poate merge prea bine. Pentru a face acest lucru, trebuie să rulați combustia în oxigen pur cu suprapresiune și să faceți un voodoo grozav în timp ce calibrați calorimetrul, ca să nu mai vorbim de izolație. Și bineînțeles că luați câțiva litri de apă, nu 100 ml. Cum ați făcut asta?
Prima suspiciune atunci când se caută surse de eroare este arderea incompletă. A mai rămas ceva din ciocolată, de ex. Funingine, cenușă, nămol rășinos sau orice alt fel de murdărie? Atunci nu este complet ars și nu trebuie să vă mirați că ați putut măsura doar o parte din căldura de ardere.
Al doilea suspect este fluxul de căldură de la calorimetru la mediu; la urma urmei, a devenit cu opt grade mai cald, ceva curge deja. Cât a durat arsura? Cu cât durează mai mult, cu atât pierzi mai multă căldură din calorimetrul incomplet izolat. Am făcut asta într-o bombă cu un volum de aproape ½ l la 50 bar presiune de oxigen, arde în câteva secunde și trebuie doar să așteptați până când căldura bombei a intrat în apă. Dacă durează câteva minute să arzi, nu ar trebui să fii surprins de pierderea de căldură.
Cum ați făcut-o cu aportul de oxigen? Suprapresiune într-o bombă? Stoichiometric, aveți nevoie de aproximativ 200 ml de oxigen sau un litru de aer pentru o jumătate de gram de zahăr și chiar mai mult pentru grăsimi. În practică ar trebui să existe un exces mare, altfel va arde încet și nu complet. Cum ai făcut asta?
Sunteți sigur că la sfârșitul măsurătorii camera de ardere a dat toată căldura apei (și numai acolo)?
În general, desigur, acesta este un experiment frumos, dar trebuie să fie clar că veți măsura călduri de combustie mult prea mici fără echipamente profesionale.