Калориметрическая бомба

Калория – единица энергии, выделяемая в процессе переваривания пищи. Энергия, расходуемая человеком в процессе физической деятельности и затрачиваемая организмом на процессы обеспечения жизнедеятельности, также измеряется в калориях. Одной калории достаточно, чтобы нагреть литр воды на 1 градус по Цельсию. Так, из пирожка, калорийностью 150 ккал, можно выделить достаточно энергии, чтобы нагреть на 1 градус 150 литров воды или вскипятить 1,5 литра. Иногда энергию, потребляемую и расходуемую человеком, измеряют в килоджоулях. Одна калория составляет 4,2 килоджоуля.

Измерить калорийность той или иной пищи позволяет специальный прибор калориметр (от латинского — тепло и метр). Это прибор для измерения количеств теплоты, выделяющейся или поглощающейся при различных физических, химических или биологических процессах. Чтобы измерить калорийность еды, ее необходимо сначала избавить от влаги (высушить), затем образец поместить в «калориметрическую бомбу». Она представляет собой толстостенный стальной цилиндр, который находится в воде. В этом герметичном сосуде сжигают пищу, тепло передаётся воде. То насколько горящая еда нагревает воду и есть «килокалории». Одна калория — это энергия, необходимая, чтобы нагреть 1 грамм воды на 1 градус Цельсия.

Современные калориметры работают в диапазоне температур от 0,1 до 3500 К и позволяют измерять количество теплоты с точностью до 0,01—10 %. Устройство калориметров весьма разнообразно и определяется характером и продолжительностью изучаемого процесса, областью температур, при которых производятся измерения, количеством измеряемой теплоты и требуемой точностью.

Можно измерить также, сколько энергии расходует человек, правда его для этого не нужно сжигать. Человека помещают в герметичную камеру и определяют, сколько тепла выделило тело. Таким образом, можно вычислить, какое количество калорий человек расходует в единицу времени.

Мода считать калории родилась на Западе, откуда и пришла к нам примерно в семидесятые годы. Сегодня существуют специальные таблицы калорийности, в которых отражено содержание калорий практически всех продуктов. Каждый может определить энергетическую ценность практически любого блюда. Калории содержат все продукты и блюда, а также практически все напитки. Исключение составляет обычная вода, не содержащая энергии совсем. Некоторые продукты содержат незначительное количество энергии, например, черный чай, диетическая кола или сушеный укроп.

Рис. ВОДЯНОЙ КАЛОРИМЕТР с «бомбой» для измерения теплоты, выделяющейся в ходе химической реакции.

Жидкостный калориметр-интегратор переменной температуры с изотермической оболочкой состоит из сосуда с водой, в котором находятся: камера для проведения исследуемого процесса («калориметрическая бомба»), мешалка, нагреватель и термометр. Теплота, выделившаяся в камере, распределяется затем между камерой, жидкостью и другими частями калориметра, совокупность которых называют калориметрической системой прибора.