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fisica:strumenti:calorimetroartigianale

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fisica:strumenti:calorimetroartigianale [2019/09/23 14:30] (versione attuale)
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 + ​====== CALORIMETRO FAI DA TE ======
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 +//​**Descrizione**//​
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 +I calorimetri vengono usati per misurare l'​energia potenziale. Una caloria corrisponde alla quantità di energia necessaria per aumentare di 1 °C la temperatura di 100 ml di acqua. Questo tipo di caloria non è la stessa a cui fanno riferimento le etichette nutrizionali degli alimenti, le diete e così via, che sono in realtà chilocalorie (kcal) e corrispondono a 1000 di quelle "​normali"​. Con alcuni semplici materiali di uso comune, puoi costruire un calorimetro artigianale per determinare il valore energetico di un campione di cibo.
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 +| ^ strumenti ​                                                         |
 +^1| 2 lattine una poco più grande dell'​altra ​                          ​| ​                       ​
 +^2| bilancia ​                                                          |
 +^3| tappo di sughero ​                                                  |
 +^4| graffetta ​                                                         |
 +^5| beuta, cilindro o altro contenitore graduato per misurare l'​acqua ​ |
 +^6| termometro ​                                                        |
 +^7| strumento per praticare fori nella lattina ​                        |
 +^8| campione di cibo                                                   |
 +^9| bastoncini robusti e di materiale ignifugo ​                        |
 +{{:​fisica:​strumenti:​20190201_112133.jpg?​400|}} ​   {{:​fisica:​strumenti:​20190201_112145.jpg?​400|}}
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 +**Procedimento**
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 +**1** Praticare 4 piccoli fori alla lattina più piccola; eseguili appena sotto il bordo dell'​estremità aperta della lattina e ciascuno in corrispondenza di un punto cardinale.
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 +**2** Inserisci due bastoncini sottili nei quattro fori. Fanne scorrere uno in una coppia di buchi e il secondo nell'​altra coppia, dovrebbero incrociarsi al centro per sostenere la lattina piccola nel calorimetro.
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 +**3** Riempi la lattina piccola con acqua. Usando un cilindro, una beuta o un altro contenitore graduato, travasa 100 ml di acqua distillata nella lattina di dimensioni minori.
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 +**4** Misurane la temperatura. Utilizza un termometro a mercurio (non quello digitale) e rileva la temperatura iniziale del liquido; probabilmente,​ devi lasciare lo strumento in acqua per un po' per ottenere una lettura precisa (la temperatura può cambiare man mano che si adatta a quella ambiente).
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 +**5** Misurane la temperatura. Utilizza un termometro a mercurio (non quello digitale) e rileva la temperatura iniziale del liquido; probabilmente,​ devi lasciare lo strumento in acqua per un po' per ottenere una lettura precisa (la temperatura può cambiare man mano che si adatta a quella ambiente).
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 +**6** Metti la lattina piccola dentro quella grande. Dovrebbe restare saldamente al centro supportata dai due bastoncini di vetro o di altro materiale robusto e ignifugo.
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 +**7** Apri una graffetta e inseriscine un'​estremità nel tappo di sughero. Puoi usare una normale graffetta per tenere il campione di alimento dentro il calorimetro. Spiegala completamente per formare un lungo segmento di metallo, incastrane una punta nel tappo, accertandoti che quest'​ultimo possa restare in posizione verticale con la graffetta che spunta verso l'​alto.
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 +**8** Procurati un campione di cibo. Pesalo usando una bilancia precisa e annota il dato; ti basta una piccola quantità, come una manciata di arachidi, delle patatine fritte o un altro alimento ricco di grassi.
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 +**9** Prepara il tappo di sughero come supporto per il cibo. Avvolgi con cautela l'​estremità libera della graffetta attorno al campione (in alternativa puoi infilzare il cibo).
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 +**10** Dai fuoco all'​alimento. Appoggia il tappo di sughero su una superficie piana, non infiammabile in modo che il cibo sia rivolto verso l'​alto. Dagli fuoco con un accendino a butano o un altro dispositivo analogo; non appena il cibo si infiamma, metti le lattine sopra di esso.
 +Fai molta attenzione durante questa fase per evitare di ustionarti.
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 +**11** Lascia che il campione bruci. Tieni le lattine sopra la fiamma finché questa non si estingue. Man mano che il cibo brucia, il calore si trasferisce all'​acqua contenuta nella lattina sospesa al centro di quella grande.
 +Monitora attentamente il processo; se il fuoco si spegne rapidamente prima che tutto il cibo sia bruciato, accendilo di nuovo.
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 +**12** Controlla la temperatura dell'​acqua. Quando il campione è completamente consumato, mescola l'​acqua usando il termometro e annota il valore rilevato.
 +Fai molta attenzione quando sposti o tocchi il calorimetro,​ perché le lattine e le altre parti potrebbero essere roventi.
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 +**13** Pesa quanto è rimasto del cibo. Toglilo dalla graffetta una volta completamente raffreddato e pesalo annotando il dato.
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 +**14** ​ Comprendi la formula di cui hai bisogno per calcolare le calorie. L'​equazione che ti serve per determinare il valore energetico di un campione di cibo usando un calorimetro artigianale è relativamente semplice: calorie = volume di acqua (in ml) x variazione di temperatura (in °C) dell'​acqua stessa.
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 +**15** Raccogli i dati che ti servono per il calcolo. Se hai riempito la lattina con 100 ml esatti di acqua distillata, conosci già il volume (100 ml appunto). Se hai misurato la sua temperatura iniziale e quella finale dopo aver bruciato il cibo, puoi ricavare la variazione sottraendo il numero minore da quello maggiore.
 +Per esempio, se la temperatura iniziare è di 35 °C e al termine del processo il valore è di 39 °C, hai una variazione di 4 °C (39-35=4).
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 +**16** Calcola le calorie contenute nel cibo. Usando la formula e i dati che hai raccolto, puoi determinare la quantità di energia del campione che stai analizzando.
 +Per esempio, se la variazione è di 4 °C, il cibo contiene 400 calorie (usando la formula calorie = volume x variazione di temperatura si ottiene 100 ml x 4 °C = 400 calorie).
 +Per trovare il valore espresso in chilocalorie (Kcal), moltiplica la variazione di temperatura per il volume dell'​acqua in litri. Tenendo in considerazione l'​esempio precedente, il campione possiede un contenuto energetico di 0,4 Kcal (0,1 l x 4 °C = 0,4 Kcal).
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fisica/strumenti/calorimetroartigianale.txt · Ultima modifica: 2019/09/23 14:30 (modifica esterna)