一种食物能量测定仪的制作方法

本发明涉及的是食物能量测定技术领域，具体涉及一种食物能量测定仪。

背景技术：

在初中《生物学》的教材中，有“测定某种食物中贮存的能量”的学生探究实验。在该探究实验中，教材上采用废弃易拉罐改装成实验用的加热装置。在实施该探究实验教学的过程中，发现采用废弃易拉罐改装成的加热装置，导热性好且密封性差，进而导致食物燃烧时释放的热量会有大部分散失到周围环境中；同时在食物燃烧加热的锥形瓶瓶口处没有进行堵塞，也会导致大量的热量散失；还有选用普通温度计来进行实验水温的测量，受周围环境的影响大，而且读取数据不够准确。由于上诉不足的存在，从而导致该教材实验所获得的实验结果不准确，也会使同学们对食物中贮存的能量产生误解。针对上述实验存在的不足与缺陷，本发明设计了一种食物能量测定仪，运用该食物能量测定仪来进行上述实验，实验获得的数据结果更加接近食物所含能量的真实值。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对背景技术中存在的问题，提供一种食物能量测定仪减少实验时食物燃烧的热量耗散，能够更加准确地测量出食物中贮存的能量。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种食物能量测定仪,包括能量测定仪本体下部、支架、本体上部、锥形瓶、盖子、电子温度计、塞子、夹紧装置、温度传感器一、温度传感器二、盒子；本体下部由外管和内管组成，内管下端封闭上端开口，外管和内管之间形成一个空腔，空腔下端封闭上端设置有小孔；本体上部由外管和内管组成，内管为通孔，内管下端设置有通气口，外管和内管之间形成一个空腔，空腔下端封闭上端设置有小孔；本体下部设置在盒子内，本体下部内管中设置有支架，本体上部安装在本体下部上端；盖子安装在本体上部顶端,盖子下端设置有夹紧装置；锥形瓶通过夹紧装置安装在本体上部的内管中；塞子安装在锥形瓶瓶口处；电子温度计安装在塞子上；温度传感器一、温度传感器二安装在盒子内壁上，温度传感器一的探头伸入本体上部空腔内，温度传感器二的探头伸入本体下部的空腔内；盒子上设置有盒盖。

进一步，该食物能量测定仪的盖子上设置有通孔。

进一步，该食物能量测定仪的夹紧装置为可调装置。

进一步，该食物能量测定仪的盒子上的盒盖与盒体的连接为活动连接。

进一步，该食物能量测定仪的盒子上设置有把手。

进一步，该食物能量测定仪的本体下部、本体上部、盖子、盒子为非金属材料制成。

进一步，该食物能量测定仪的非金属材料为透光性良好的非金属材料。

进一步，该食物能量测定仪的非金属材料为绝热性良好的非金属材料。

相对于现有技术，本发明取得的有益效果为：该食物能量测定仪主体结构采用非金属材料制成，保温效果良好，大量减少了食物燃烧热量的耗散，同时还能实时准确地读取实验水温数值，能够更加准确地测量出食物中贮存的能量；而且结构简单，操作方便，便于观察食物燃烧把控实验过程。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

图1为所述一种食物能量测定仪的结构示意图。

图2为所述一种食物能量测定仪盒子的结构示意图；

图3为所述一种食物能量测定仪盖子和夹紧装置装配的结构示意图。

图中所示：1-本体下部、2-支架、3-通气口、4-本体上部、5-锥形瓶、6-盖子、7-电子温度计、8-塞子、9-夹紧装置、10-温度传感器一、11-温度传感器二、12-盒子。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

一种食物能量测定仪,包括能量测定仪本体下部1、支架2、本体上部4、锥形瓶5、盖子6、电子温度计7、塞子8、夹紧装置9、温度传感器一10、温度传感器二11、盒子12；本体下部1由外管和内管组成，内管下端封闭上端开口，外管和内管之间形成一个空腔，空腔下端封闭上端设置有小孔；本体上部4由外管和内管组成，内管为通孔，内管下端设置有通气口3，外管和内管之间形成一个空腔，空腔下端封闭上端设置有小孔；本体下部1设置在盒子12内，本体下部1内管中设置有支架2，本体上部4安装在本体下部1上端；盖子6安装在本体上部4顶端,盖子6下端设置有夹紧装置9；锥形瓶5通过夹紧装置9安装在本体上部4的内管中；塞子8安装在锥形瓶5瓶口处；电子温度计7安装在塞子8上；温度传感器一10、温度传感器二11安装在盒子12内壁上，温度传感器一10的探头伸入本体上部4空腔内，温度传感器二11的探头伸入本体下部1的空腔内；盒子12上设置有盒盖。

为让食物燃烧获得充足的氧气，该食物能量测定仪的盖子6上设置有通孔，保持空气流通。

为方便锥形瓶5的安装和拆装，该食物能量测定仪的夹紧装置9设置为可调装置。

为使用操作方便，该食物能量测定仪盒子12上的盒盖与盒体的连接为活动连接。

为方便盒子的搬运，该食物能量测定仪的盒子12上设置有把手。

为减少食物燃烧热量的耗散，该食物能量测定仪的本体下部1、本体上部4、盖子6、盒子12采用非金属材料制成。

为便于观察食物燃烧把控实验过程，该食物能量测定仪的非金属材料采用透光性良好的非金属材料。

为减少食物燃烧热量的耗散，该食物能量测定仪的非金属材料为绝热性良好的非金属材料。

下面结合本发明来进行“测定某种食物中贮存的能量”的实验，对本发明进行阐述。首先，用天平称量出质量相等的3粒核桃仁，而且该3粒核桃仁均来自同一颗核桃树，将其质量分别记录为m1、m2、m3；用量筒分别量取50ml、218ml、272ml的水，分别注入锥形瓶5、本体上部4空腔、本体下部1空腔中；盖子6上的夹紧装置9将锥形瓶5瓶口处夹住；将塞子8安装在锥形瓶5瓶口处，再将电子温度计7安装在塞子8上，电子温度计7下端浸入水中，并将盖子6安装到本体上部4的顶端，锥形瓶5位于本体上部4的内管中，读取锥形瓶5中水的初温并记录为t01；将温度传感器一10的探头伸入本体上部4空腔内并浸入水中，通过温度传感器一10的显示器读取水的初温并记录为t02；将温度传感器二11的探头伸入本体下部1空腔内并浸入水中，通过温度传感器二11的显示器读取水的初温并记录为t03；取出支架2，将已称量的1粒核桃仁插在支架2上，用打火机点燃蜡烛，再用蜡烛将核桃仁点燃后，快速将支架2转移至本体下部1的内管中，然后快速将本体上部4安装到本体下部1之上，核桃仁与锥形瓶5瓶底保持一定距离；待核桃仁完全燃烧尽后，即刻读取电子温度计7、温度传感器一10、温度传感器二11显示的温度值并分别记录为t1、t2、t3；然后将温度传感器一10和温度传感器二11的探头分别从本体上部4、本体下部1取出，将本体上部4移开，将各部分受加热后的水全部倒掉，取出支架2将完全燃烧的核桃仁清理掉，为下一轮实验做准备。

重复上述实验步骤做3次，并记录好相应数据。

为获得更加准确的实验数据，取3次实验升温值的平均值计算核桃仁燃烧释放的能量。根据标准大气压下，1ml水的温度升高1℃大约需要吸收4.2j热量的原理，可知计算公式为：水吸收的能量≈水量×平均温差×4.2j。水吸收的能量越接近食物燃烧释放的总能量，则说明实验结果越准确。运用本发明进行3次实验得到的数据及处理结果如下表1所示：

表1采用本发明实验数据记录表

根据实验计算结果分析可知，通过本发明测得各部分水总吸收的能量为16512.16j，即实验核桃仁完全燃烧释放的能量为16512.16j。

而在相同环境和相同条件下，某教材中采用易拉罐改装成的能量测定装置对同样等质等量的核桃仁进行能量测定实验，获得测定实验结果为锥形瓶中水总吸收的能量5334.00j，即实验核桃仁完全燃烧释放的能量为5334.00j，实验得到的数据及处理结果如下表2所示：

表2某教材用的实验装置测定的结果

对同样等质等量的核桃仁，运用本发明测得实验结果为16512.16j，所以利用本发明进行实验得到的实验结果更接近食物燃烧释放的总能量，进而说明实验结果更准确。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。