Cómo Construir un calorímetro

Los calorímetros se usan para medir la energía potencial. Una caloría es la energía que se requiere para calentar 1 grado centígrado un mililitro de agua. Esas calorías no son las mismas que las que se usan para referirse a la comida en las etiquetas nutricionales, planes dietéticos, etc., las cuales son conocidas como Calorías o Kcal (1000 calorías normales). Con materiales simples y fáciles de encontrar puedes construir un calorímetro casero para determinar las calorías o kilocalorías de una muestra de comida.

Construir el calorímetro

  1. Consigue una lata pequeña de metal. esta lata se usará para almacenar el agua que se calentará como parte de las mediciones calométricas. Cualquier lata de metal pequeña funcionará, como las de refresco o las que se usan para envasar verduras. Asegúrate de que la lata esté vacia, limpia y abierta en un extremo. Si estás usando una lata de refresco, bastará con la abertura que tiene para beber.
  2. Consigue una lata de metal más grande. Necesitarás una segunda lata de metal, lo suficientemente grande para que la lata pequeña de metal quepa en su interior y le quede espacio de sobra. Cualquier lata de metal grande servirá, como una lata de café. Asegurate de que la lata esté limpia, vacía y abierta en ambos extremos.
  3. Haz cuatro hoyos pequeños en la lata grande. Con un perforador, picdor de hielo u otra herramienta, cuidadosamente realiza cuatro hoyos pequeños en la lata grande de metal (cada hoyo directamente en frente de otro). Realiza los hoyos justo por debajo del borde del extremo abierto de la lata.
  4. Coloca dos barras delgadas entre los cuatro hoyos de la lata. Introduce una barra a través de la lata hasta que llegue al otro lado, y repite el mismo procedimiento con la otra barra en los dos hoyos restantes; las dos barras deberían cruzarse entre sí. Esas barras se usarán para dar soporte a la lata pequeña en el calorímetro. Las barras de vidrio resistentes al calor son ideales. Si no puedes conseguirlas, intenta usar cualquier barra resistente y no inflamable.
  5. Llena la lata pequeña con agua. Usa un recipiente, frasco o cualquier otro recipiente graduado para vertir 100 millitros de agua destilada en la lata de metal pequeña.
  6. Mide la temperatura del agua. Usa un termometro de mercurio (no uno digital), y mide la temperatura inicial de tu agua. Quizás tengas que dejar el termómetro en el agua por algún tiempo para que pueda hacer una medición precisa del agua (la cual puede cambiar de temperatura a medida que se ajusta a la temperatura del ambiente).
    • Deja el termómetro en el agua; lo necesitarás para tomar otra medición después.
  7. Coloca la lata pequeña dentro de la grande. La lata pequeña debe de estar firmemente colocada dentro de la lata grande, apoyada por las barras hechas de vidrio o de otro material no inflamable.
  8. Desdobla un clip e inserta una punta en un corcho. Utiliza un clip de papel normal para contener la comida dentro del calorímetro. Desdobla por completo el clip para que forme una sola línea larga. Inserta una punta del clip en un corcho. Asegurate de que pueda mantenerse de pie con la punta del clip hacia arriba.

Usar el calorímetro

  1. Obtén algo de comida para probar. Pesa la comida en una bascula precisa, y anota la medición. Solo necesitas una pequeña cantidad de comida. Algunas buenas opciones para usar son crema de cacahuate, papas fritas o comida alta en grasas.
  2. Prepara el soporte de comida de corcho. Cuidadosamente envuelve el extremo del clip que no está en el corcho con la comida que utilizarás (o picala con el clip).
  3. Enciende la comida Coloca el corcho en una superficie plana y no inflamable, de tal modo que la comida en el clip está en la parte de arriba. Enciende la comida, usando un encendedor de butano o cualquier otro dispositivo. En cuanto prendas el fuego, coloca las latas sobre la comida.
    • Se muy cuidadoso al encender la comida y al colocar las capas para que no te vayas a quemar.
  4. Deja que la comida se queme. Mantén las latas sobre la comida por todo el tiempo que se tarde en consumirse completamente. A medida que la comida se quema, esta calentará el agua en la lata pequeña que está apoyada en la lata grande.
    • Observa cuidadosamente la comida a medida que se quema. Si se apaga rápidamente, antes de que la comida se queme por completo, entonces vuelvela a encender.
  5. Revisa la temperatura del agua. Una vez que la comida se ha quemado por completo, agita el agua en la lata pequeña usando el termómetro. Registra la temperatura del agua calentada.
    • Se cuidadoso al mover o tocar el calorímetro, ya que las latas u otras partes del dispositivo pueden estar muy calientes.
  6. Pesa la comida quemada. Una vez que la comida quemada se enfrie por completo, quítala del clip. Vuélvela a pesar y anota la medición.

Calcular

  1. Entiende la fórmula que necesitarás para calcular las calorías. La fórmula usada para determinar el valor calórico de una muestra de comida usando un calorímetro casero es relativamente sencilla: calorias = volumen de agua (en mililitros) x el cambio de temperatura (en Celsius) del agua.
  2. Obtén la información que necesitas para calcular. Si llenas la lata pequeña con exactamente 100 mL de agua destilada, entonces ya conoces el volumen de agua (100 mL). Si anotaste la temperatura inicial de agua, y su temperatura después de que se quemó la comida, entonces puedes determinar el cambio de temperatura al restar el valor más pequeño del más grande.
    • Por ejemplo, si el agua en la lata estaba inicialmente a 35 grados Celsius, y luego a 39 grados Celsius una vez que la comida se quemó, entonces tienes un cambio de temperatura de 4 grados (39-35 = 4).
  3. Calcula las calorías contenidas en la comida. Usa la fórmula y la información que recolectaste para determinar cuántas calorías tiene la comida que analizaste.
    • Por ejemplo, si hubo un cambio de temperatura de 4 grados, entonces la comida contenía 400 calorías (400 = 100 mL x 4, usando la fórmula calorías = volumen de agua x el cambio de temperatura del agua).
    • Para determinar las kilocalorías de la comida, multiplica el cambio de temperatura del agua por el volumen del agua en litros. Usando el ejemplo anterior, la muestra contiene 0.4 kilocalorias (0.4 Kcal = 0.100 L de agua x 4).

Cosas que necesitarás

  • Latas de metal
  • Muestras de comida
  • Báscula
  • Corcho
  • Clip de papel
  • Cilindro graduado, frasco o cualquier otro recipiente para medir el agua
  • Termómetro
  • Herramienta para hacer hoyos en una lata
Información
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