Pentru a revizui acest articol, vizitați profilul meu, apoi Vizualizați poveștile salvate.

calculul

Pentru a revizui acest articol, vizitați profilul meu, apoi Vizualizați poveștile salvate.

În cel mai recent episod din The MythBusters, Adam și Jamie au vrut să vadă dacă poți face o rachetă alimentată de urși gummy (au încercat și caca). Puteți obține o mulțime de energie din zahăr (la urșii gumi), de ce să nu folosiți această energie pentru a ridica o rachetă?

Dar cum măsurați energia pe care o puteți obține din diferite materiale? Răspunsul este un calorimetru bombă.

Este tentant să spunem că există energie stocată în zahăr. Nu este chiar adevărat. De fapt, obțineți energie din zahăr prin ruperea moleculelor de zahăr (care necesită aport de energie) și formarea de noi legături pentru a face lucruri precum dioxidul de carbon (care oferă mai multă energie decât ați introdus). Dacă doriți mai multe informații despre legături energetice și chimice, aruncați o privire la acest post mai vechi despre energie și chimie.

Punctul cheie este că nu rupem doar zahărul pentru a obține energie. Trebuie să creăm o nouă moleculă pentru a scoate orice energie din zahăr. În cazul urșilor gumați, facem o reacție între zahăr și oxigen și unul dintre produse este dioxidul de carbon. Dar cum măsurați schimbarea energiei?

Ideea de bază a unui calorimetru este de a măsura cantitatea de energie pe care o obțineți atunci când ardeți o substanță. Iată vechiul dispozitiv pe care studenții la chimie îl folosesc în laborator.

Da, arată doar ca o cutie cu lucruri care ies din ea. Permiteți-mi să desenez o diagramă simplificată a interiorului.

Iată cum funcționează.

  • Puneți o mostră într-o bombă (se numește bombă, dar este doar un container metalic care nu explodează).
  • Adăugați oxigen în recipient și sigilați-l.
  • Puneți bomba în interiorul apei (la o temperatură cunoscută) în interiorul izolatorului.
  • Folosiți un curent electric pentru a aprinde proba. Arde în oxigen (trebuie să fie oxigen acolo pentru ca acesta să funcționeze).
  • Când proba arde, încălzește recipientul și apa. Cunoscând capacitatea specifică de căldură a apei și a bombei, puteți determina puterea totală de energie.
  • Terminat. Asta este.

Acest lucru oferă schimbarea totală a energiei pentru substanță pe măsură ce arde. Apoi, puteți converti acest lucru în calorii --- dacă aceasta este unitatea dvs. preferată pentru energie. Pentru mine îmi place Joule.

Dacă faceți acest lucru pentru caca sau urși gummy, aceasta ar trebui să ofere o limită superioară pentru cantitatea totală de energie pe care o puteți obține de la o rachetă pe bază de caca. Dacă doriți să găsiți caloriile alimentare comestibile pentru urșii gumi, este posibil ca acest lucru să nu dea cel mai bun răspuns. Există o mare diferență între calorimetrul bombei și sistemul digestiv al omului. În mod normal, oamenii nu consumă complet toată energia din alimente. Unele sunt „exportate” înainte de a fi complet epuizate. Acesta este unul dintre motivele pentru care oamenii se plâng de numărul de calorii de pe etichetele alimentelor.