ENERGIA NEI NUTRIENTI

Vi siete mai chiesti perché mangiamo?

Perché ci serve energia e la ricaviamo dal cibo, infatti negli alimenti è immagazzinata sotto forma di energia di legame, l’energia che noi ricaviamo e utilizziamo per svolgere tutto quello che facciamo e per far funzionare il nostro corpo. Questa energia è immagazzinata nei nutrienti contenuti nei cibi: proteine, carboidrati (zuccheri), lipidi (grassi). Durante la digestione il nostro corpo rompe i legami chimici dei nutrienti e assorbe l’energia liberata.

Tramite questo esperimento mostreremo che una piccola quantità di cibo può contenere una grande quantità di energia.

L'obiettivo è quello di verificare la quantità di energia contenuta nella nocciolina attraverso la variazione della temperatura dell’acqua e la sua evaporazione.

MATERIALI

• Provetta

• Graffetta

• “Porta provetta”

• Becker di piccole dimensioni

• Frutta secca varia (ne verrà utilizzato uno alla volta indipendentemente dal tipo)

• Fiammifero

• Termometro

METODI

• Si pesano 10g di acqua distillata in un beker;

• Si versa l’acqua nella provetta che è fissata a 3 cm sopra il sostegno della nocciolina;

• Si misura la temperatura iniziale dell’acqua;

• Si incastra la nocciolina nell’apposito sostegno;

• Si incendia la nocciolina con un fiammifero;

• Si lascia bruciare la nocciolina fino a quando si spegne la fiamma;

• Si misura la temperatura finale dell’acqua.

• Si misura la massa finale dell’acqua

RISULTATI

Si osserverà un innalzamento della temperatura dell’acqua all’interno della provetta e un tasso di evaporazione.

c=4.18 J/g⸳oC oppure 1.00 cal/goC

L=540cal

1J = 0,239 cal

Qtot=(mcΔT)+( ΔmL)

Si osserva un aumento di temperatura dell’acqua (da circa 20° a 100°) e si deduce che il frutto bruciando ha liberato e trasferito energia (trasformazione dell’energia chimica dei legami in energia termica).

Quest’ultima si può calcolare tramite la seguente formula: Q1=(mcΔT).

Un’altra parte dell’energia liberata dalla nocciolina ha causato l’evaporazione di una parte della massa d’acqua, la quale può essere calcolata attraverso la seguente formula: Q2=ΔmL.

Di cui Δm è la variazione della massa dell’acqua in grammi e L è l’energia necessaria per far evaporare 1g d’acqua.

RISULTATI OTTENUTI:

ΔT=75°

M=10g

c= 1.00 cal/g

-> Q1= 750 cal

Δm=2g

L=540 cal

-> Q2=1080cal

CONCLUSIONI

Si è dimostrato che la combustione della nocciolina ha spezzato i legami delle sue biomolecole trasferendo l’energia all’acqua sotto forma di calore.

Il nostro esperimento ha rilevato che l’energia prodotta da questa nocciolina è pari a 1080cal+750cal cioè 1830 cal (ossia Q1+Q2=Qtot).

Secondo i dati nutrizionali presenti in letteratura un grammo di nocciolina produce 4200cal, quindi nel nostro esperimento una grande quantità di energia termica è stata persa nell’aria perché abbiamo lavorato in un sistema aperto.

Quando ci nutriamo di qualsiasi alimento ricaviamo l’energia per svolgere tutte le attività vitali, ad esempio l’energia ricavata dalla nocciolina permette di compiere 100 giri con una torcia ricaricabile.

In questo esperimento abbiamo osservato una trasformazione dell’energia nelle sue varie forme da chimica a cinetica a luminosa.