燃えよピーナッツ!カロリーとジュールの関係を調べよう!
ピーナッツを燃やすと、
水の温度は何度あがるのでしょうか?
実際に燃やしてみて、
ジュールとカロリーの関係を調べてみよう!
はじめに
食品表示を見ると「カロリー表示」の記載があります。
「カロリーは1gの水を1℃上昇させるために必要な熱量(エネルギー)」です。
カロリーは熱量を表す単位で、物理でよく使われるジュールと同じエネルギーを示します。
おおよそ、1calは4.2Jで換算できます。
例えば燃えやすいピーナッツを実際に燃やして
どれくらい温度があがるのかを実験してみましょう。
科学のレシピ
1 針金を5cmくらい切り取り、ピーナッツ1粒を針金で固定する
2 灰皿などの上に針金付きピーナッツをおき、三脚をセット。ビーカーに水25gを入れて用意する
3 温度計をセットして水温を測る
4 ピーナッツに火をつけて燃やす
5 燃焼後の温度上昇を計算する
すすでよごれました。
実験後の操作
1 ピーナッツ1粒のエネルギー(ジュールJ)を計算する
1粒のグラム数をはかり、全体のグラム数で割って、その値を1袋のカロリーに掛ける。1cal=4.2Jなので、4.2を掛けて単位をJにしておく。
ちょうど1gのものを使いました。だいたい1gのものが多いです。
エネルギーをみてみましょう。517kcalと書いてあります。
kはキロ。1000の意味があります。
517kcal = 517000cal
2 水の温度変化からエネルギーを求める。
3 1と2を比較する
これらの理論的な計算については、
「大人のための高校物理復習帳」に書きましたが、
実際に実験をしてみると、1calはぜんぜん4.2Jにはなっていません。
この理由としては、
・ピーナッツから出た熱が全て水に伝わっていない
・不完全燃焼になってしまう
などが考えられます。
どれくらいずれるのかについては、ぜひ実験してみてほしいと思います。
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