Stanovenie fyzikálnych výhrevností v kalorimetrickej bombe v študentskom slovníku biológie

Kalorimetria je metóda určovania množstva spotreby tepla a energie. Takže môžete z. B. obsah Joule (predtým kalória: 1 kal = 4,1868 J) v potravinách, uvoľnená entalpia chemických reakcií alebo energia uvoľnená počas metabolických procesov organizmov. To sa vykonáva v kalorimetrickej alebo kalorimetrickej bombe, pričom výmene tepla s prostredím do veľkej miery bráni izolácia.
Jedným z prvých kalorimetrov bol ľadový kalorimeter od spoločnosti LAVOISIER a LAPLACE z roku 1780.

Meranie spotreby energie v ľadovom kalorimetri

Vo vnútri kalorimetrickej bomby je kyslíková atmosféra. Bomba je v kalorimetrickej nádobe, ktorá je naplnená kalorimetrickou vodou.

Na stanovenie sa 1 g testovanej látky elektricky zapáli a spáli. Uvoľnené teplo sa meria pomocou vysoko citlivých termočlánkov.

Tabuľka obsahuje fyzikálne výhrevnosti rôznych takto určených živín.

Fyzikálna výhrevnosť niektorých živín a močoviny

látka	fyzikálna výhrevnosť v kJ/g
glukóza	15,69
Maltóza	16,53
Dextrín	17,24
Sila	17,61
živočíšny tuk	39,58
rastlinný tuk	39,83
Svalové bielkoviny	24.02
albumín	24,77
močovina	10,59

Výhrevnosť možno tiež vypočítať, ak poznáte energiu ΔG uvoľnenú počas reakcie.
Príklad (glukóza):

1 mol glukózy váži 180 g

Výhrevnosť = 2836 kJ: 180 g = 15,7 kJ/g

Δ G je množstvo energie, ktoré sa uvoľní počas tejto reakcie (voľná entalpia).

Stanovenie premeny energie v ľadovom kalorimetri

Ľadový kalorimeter, ktorý vyvinuli LAVOISIER (1743-1794) a LAPLACE (1749-1827) v roku 1780, meria premenu energie na základe tepla vydaného v určitej časovej jednotke.
Na meranie zviera sedí v nádobe, cez ktorú prúdi vzduch. To mu dáva konštantný vzduch na dýchanie. Vzduch bohatý na oxid uhličitý je vypúšťaný. Plavidlo má steny, ktoré dobre vedú teplo, a je obklopené vrstvou ľadu. Plavidlo je z vonkajšej strany izolované druhou vrstvou ľadu.
Teplo vydávané zvieraťom spôsobuje topenie vnútorného ľadu. Tavená voda sa odkloní a stanoví sa jej objem alebo hmotnosť. Množstvo vydávaného tepla je úmerné množstvu vyrobenej vody. LAVOISIER píše, že morča v experimente roztopilo 13 uncí (asi 370 g) ľadu za 10 hodín. Každý gram roztavenej vody zodpovedá 0,336 kJ tepla vydávaného zvieraťom.
Zviera vydá 124,34 kJ tepla za 10 hodín a 298,37 kJ za jeden deň.

Kriticky je potrebné poznamenať: Experiment nezohľadňuje zvýšený metabolizmus zvieraťa v dôsledku nižšej vonkajšej teploty a neznámeho prostredia.

Preto sú dnešné kalorimetre štruktúrované inak. Meria sa už nie množstvo rozpustenej vody, ale skôr zmena teploty priamo pomocou vysoko citlivých termočlánkov. To znamená, že metabolizmus skúmaného organizmu je možné merať pri jeho obvyklej teplote okolia.

---