En la unidad previa, aprendiste que el petróleo no es solo encendido como gasolina, pero es también el material crudo para la manufactura de muchos productos
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CalorimetríaEn un calorímetro típico, la energía térmica liberada por quemar una muestra de comida calienta una masa conocida de agua. El incremento de temperatura del agua es medido, y la energía térmica liberada por la reacción es entonces calculada. Los procedimientos y cálculos son parecidos a esos que experimentaste en un primer experimento de calorimetría (unidad Petróleo, páginas 187 y 188). Toma 1.0 caloría alcanzar la temperatura de un gramo de agua por un grado Celsius. De esta manera el calor específico del agua, expresado en unidades caloría, es 1.0 caloría por gramo por grado Celsius. Vamos a poner a trabajar este valor en un problema muestra, para revisar las técnicas que aprendiste en la unidad Petróleo. Supón que quieres calentar 250mL (250g) de agua de la temperatura del cuarto (22° C) a sólo bajo hervir (99° C). ¿Cuánta energía térmica será necesaria?. Aquí está cómo puede ser resuelta la pregunta: Sabemos que toma una caloría calentar 1 g de agua por 1° C. Sin embargo, en este caso, tenemos 250 veces más agua a calentar, y más bien que calentar la muestra por 1° C, necesitamos incrementar su temperatura por 77° C (99° C – 22° C). El total de energía térmica necesaria debe ser 250 veces mas grande debido a la masa más grande, y 77 veces más grande debido al mayor cambio de temperatura. Para incluir ambos cambios, el total de energía necesaria debe ser 250 x 77, o cerca de 19,000 veces más grande que la 1.0 caloría original. Así, la respuesta final debe ser 1.0 cal x 19,000, o 19,000 cal. O desde que toma 1000 calorías igualar una kilocaloría, la respuesta podría también ser expresada como 19 kcal. Aunque 250 x 77 produce 19,250 en una calculadora, en este caso esto puede ser redondeado a 19,000. La solución del problema puede también ser resumida de esta manera, para mostrar que todas las unidades implicadas combinan para dar las unidades deseadas de “calorías” en la respuesta final: 1 cal ____ x 250 Ahora vamos a intentar un problema basado en comida. Una onza (28.4 g) de un popular cereal escarchado contiene tres cucharadas (12 g) de azúcar. Cuando es quemada esta azúcar puede calentar 860 g de agua de 22° C a 85° C. ¿Cuánta energía fue contenida en las tres cucharadas de azúcar? Basado en tu respuesta, ¿Cuántas calorías alimento están contenidas en una cucharada de azúcar?. Una vez más iniciamos con la relación fundamental del calentado de agua. Sabemos que toma 1.0 cal de energía térmica calentar 1 g de agua por 1° C. En este problema el quemado del azúcar calentó 860 g de agua 860 veces más. El incremento de temperatura fue 63° C – 63 veces más que nuestro estándar de calentado del agua. De este modo el total de energía térmica implicado debe haber sido 860 x 63, o cerca de 54,000 veces más que el estándar 1.0 cal. Así, la energía total en las tres cucharadas de azúcar es 1.0 cal x 54,000 = 54,000 cal. En unidades de energía – alimento, esto es igual a 54 Cal. Finalmente, si tres cucharadas de azúcar contienen 54 Cal de energía alimento, entonces una cucharada de azúcar debe contener cuando mucho 1/3. Desde que 54/3 = 18, ahí están 18 Cal en una cucharada de azúcar. Ahora es tu turno.
¿Qué le sucede a la energía almacenada en los alimentos que comemos? ¿Cuánta masa corporal es obtenida si es consumido un exceso de comida? La siguiente actividad te ayudará a estimar esto. B.2 TÚ DECIDES: ENTRADA DE ENERGÍA – SALIDA DE ENERGÍA La tabla 2 proporciona estimados de la energía gastada por una persona de 150 lb en varias actividades.
Compara la energía total que usas con el total de energía alimento que consumes.
Dos cazos de tu helado de crema contienen 250 Cal y la cobertura de chocolate agrega 125 Cal. Consulta la Tabla 2 para responder las siguientes preguntas. (Debes saber también que 1 lb de grasa corporal contiene 4000 Cal de energía.)
Tomaría casi cuatro horas de estar solo sentado el quemar las calorías del helado de crema con nueces y frutas. 
Esta actividad ha sido basada sobre tres posibles escenarios:
Foto: Estas corredoras están usando energía a una tasa de cerca de 850 Cal/hr. Un deseo individual de perder peso debe cumplir la tercera condición listada arriba – la energía total consumida en la comida debe ser menor que el total de energía empleada. Por otro lado, una persona deseando ganar peso debe recoger más energía de la que es gastada. Como saben los dietistas sabios, la nutrición adecuada no sólo es cuestión de cuánto es comido. Qué comemos también es importante. Algunos alimentos proporcionan más energía que otros, algunos son importantes por sus nutrientes, y varios te llenarán sin proporcionar más energía o nutrición. En la siguiente sección, examinaremos mayores grupos de alimento, empezando con los carbohidratos. |
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