Calorimetrie
Acest articol sau secțiune pe tema chimiei nu citează sursele necesare sau cei prezenți sunt insuficienți . |
Calorimetria este ansamblul tehnicilor de măsurare a cantităților de căldură transferate sau absorbite în timpul reacțiilor chimice , schimbărilor de stare și a altor procese chimice și fizice , [1] în scopul determinării căldurilor specifice , a capacităților termice , a căldurilor latente relative la substanțe, organismele și procesele luate în considerare.
Calorimetria poate fi, de asemenea, considerată o ramură a energiei, precum și a termologiei ; a început cu experiența lui Joule pentru determinarea echivalentului mecanic al caloriilor , o experiență bazată pe acceptarea principiului conservării energiei și a echivalenței complete între căldură și lucru mecanic .
Dispozitivele utilizate de calorimetrie pentru a-și atinge obiectivele se numesc calorimetre .
Utilizare clinică
Utilizarea se bazează pe faptul că energia asumată de om este sub formă de energie chimică potențială, care este transformată în energie termică, cinetică și în altă energie chimică potențială.
Dacă plasăm subiectul în condiții bazale, adică: postul de aproximativ 12 ore, la repaus termic, mecanic și psihic, putem neglija atât energia cinetică, cât și energia chimică potențială asumată de dietă. Prin urmare:
Calculând energia termică eliberată, aveți o imagine precisă a caloriilor folosite de corpul nostru în repaus.
Calorimetrie directă
Calorimetria directă se bazează pe calculul kcal eliberat de organism. Distingem între calorimetrie adiabatică și gradient.
Cum să o facă
Adiabatic
- Subiectul este plasat într-un calorimetru , o cameră izolată termic, în pereții căreia curge apa la o temperatură și un volum cunoscut.
- După o perioadă de timp definită (de la una la trei ore) se măsoară temperatura apei. Pe baza variației de temperatură, sunt calculate caloriile eliberate prin conducție , convecție și radiații în cameră.
- 1 kcal = energie termică care trebuie furnizată unui litru de apă pentru a-și crește temperatura de la 14,5 ° C la 15,5 ° C.
- Apa degajată prin evaporare este măsurată prin schimbarea în greutate a unui vas care conține acid sulfuric în sistemul de aerare .
1 mL H 2 O (g) scade 0,6 kcal din corp. Se pierde prin evaporarea transpirației de pe piele , din transpiratio insensibilis sau pierderea apei prin difuzie (și nu prin secreție glandulară ca și în cazul transpirației) și prin expirație , care eliberează aer umezit.
- CO 2 se măsoară prin diferența de greutate a unui recipient care conține var de sodă cu care se leagă gazul expirat.
- O 2 inspirat este măsurat printr-un contor pe măsură ce este alimentat în camera calorimetrului.
După gradient
Se calculează diferența de temperatură între interiorul camerei și exterior, la temperatura camerei. De fapt, pereții calorimetrului sunt izolați, dar capabili să permită măsurarea lor.
Calorimetria directă are doar termeni istorici, deoarece, datorită costului menținerii calorimetrului, acesta nu mai este utilizat, preferându-l pe cel indirect
Calorimetrie indirectă
Calorimetria indirectă este o metodă care măsoară gazele respiratorii: oxigenul (O 2 ) al unui anumit volum de aer inhalat și dioxidul de carbon produs (CO 2 ). Calorimetria indirectă se bazează pe principiul că, în organism, oxidarea nutrienților duce la produsele finale CO 2 , apă și uree .
Circuit inchis
În calorimetria indirectă, consumul de O 2 și emisia de CO 2 sunt măsurate prin separarea aerului inhalat de cel expirat de pacient. Modificările concentrației de oxigen și dioxid de carbon din gazele respiratorii sunt măsurate prin intermediul unor senzori paramagnetici speciali din interiorul calorimetrului.
Alternativ, subiectul este făcut să respire printr-un spirometru , măsurând
- CO 2 a expirat prin diferența de greutate a unui recipient care conține var sodic înainte și după un anumit timp de măsurare.
- O 2 printr-un contor plasat în tubul în care subiectul inhalează.
Circuit deschis
Pacientul respiră într-o cască transparentă ventilată, probele de gaz expirat (O 2 și CO 2 ) sunt măsurate în timp real prin intermediul unor senzori paramagnetici speciali.
Alternativ, aerul expirat de subiect este colectat într-o pungă de cauciuc impermeabilă (punga Douglas) și se colectează o probă pentru a măsura ulterior conținutul procentual de CO 2 . Măsurarea O 2 este similară cu cea dintr-o buclă închisă
Notă
Elemente conexe
linkuri externe
- ( EN ) Calorimetry , în Encyclopedia Britannica , Encyclopædia Britannica, Inc.
| Controlul autorității | Thesaurus BNCF 31406 · LCCN (RO) sh89005787 · GND (DE) 4029367-1 · BNF (FR) cb11944372b (data) |
|---|
