Oímos mucho hablar de régimen, calorías ingeridas, alimentos basura,… pero ¿sabemos de exactamente de qué estamos hablando? Esta experiencia se propone analizar una realidad de todos los días (¡comer!), aplicar algunos principios de termodinámica en la realidad práctica para así poder posteriormente reflexionar sobre las propiedades energéticas de diferentes tipos de comida y las reacciones químicas por las cuales los alimentos se transforman en energía.

MATERIAL:

-una lata de refresco (de aluminio);

-material para construir una base para la comida que voy a quemar: un tapón para frascos o de corcho; un contenedor plano para recoger las cenizas, hemos utilizado una cápsula de petri pero podría ser la tapa de un bote; un imperdible o alfiler;

-una varilla para mezclar;

-un contenedor para líquidos;

-un termómetro a inmersión

-un soporte con varillas y pinzas para colgar la lata;

-un encendedor;

-balanza técnica con sensibilidad al centésimo;

-agua;

-diferentes tipos de comida; en nuestro caso, hemos utilizado frutos secos de diferentes variedades (nueces macadamia, nueces, cacahuetes, avellanas, almendras, pistachos,…)

PASOS:

1-perforamos con el imperdible el tapón para así hacer una base para mi comida;

2-pinchamos la comida con el alfiler, la ponemos sobre la cápsula, pesamos todo el sistema (tapón, imperdible, cápsula y comida). ANOTAMOS EL VALOR INICIAL DE LA MASA;

3-medimos una oportuna cantidad de agua y llenamos la lata. ANOTAMOS EL VALOR INICIAL DE LA MASA DE AGUA;

4-colocamos la lata en el soporte. La lata funcionará como un calorímetro permitiendo calentar el agua, lo que nos sirve para calcular la energía que se produce, y evitando, en la medida de lo posible, la dispersión del calor;

5-colgamos el termómetro de manera que esté sumergido en la lata sin tocar el fondo y pueda leer el valor de la temperatura. ANOTAMOS EL VALOR INICIAL DE LA TEMPERATURA DEL AGUA;

6-encendemos la comida, nuestro fruto seco, con el encendedor manteniéndolo siempre en el mismo punto por no más de 10 segundos: algunos tipos de frutos secos se queman con más facilidad que otros;

7-dejamos que la comida se queme. ANOTAMOS EL VALOR FINAL DE LA TEMPERATURA DEL AGUA;

8-pesamos los residuos de comida y todo el sistema que hemos pesado antes (tapón, imperdible, cápsula). CALCULAMOS LA DIFERENCIA DE MASAS (COMIDA QUE SE HA QUEMADO);

8-la energía, las calorías del alimento que estamos analizando, se obtendrá de la relación entre la masa del agua y la masa que se ha quemado, multiplicadas por la diferencia entre las temperaturas inicial y final.

Este valor puedo ponerlo en relación con el que aparece normalmente en las etiquetas, expresado en Kcal por cada 100 g.

         Calor específico del agua (1cal/g ºC) . M_agua (g) . (T_F – T_I)                

E = ---------------------------------------------------------------------------------  . 1/10  (Kcal/100 g)

                                M_quemada (g)                                                                 

El contenido calórico de un alimento en Kcal o JOULE por 100 gr es indicado en su confección: deberíamos poder conseguir un valor parecido. Hemos pero podido comprobar que la dispersión térmica es muy alta (en media, calculamos que hasta la mitad del calor producido); por eso la experiencia así como la hemos ejecutado resulta útil más bien para calcular el diferente valor calórico de varios tipos de alimentos, que para conseguir un valor absoluto.

PREGUNTAS QUE SE PUEDEN PLANTEAR

-cómo mejorar el aislamiento del sistema;

-algunos tipos de frutos secos se queman con más dificultad que otros:

 -necesitan más energía para activar la combustión;

 -tienen  una parte de agua y azúcar que necesita más energía para evaporar;

-los frutos secos que se queman más fácilmente parecen más oleosos al tacto:

 -las partes volátiles alimentan mejor la llama;

 -estos frutos secos tienen un poder calórico mayor;