Calorimetro

Lo scorso agosto (2014) un'amica di vecchia data di Romano Serra, nonch├Ę insegnate di Scienze all'I.S.I.S. Archimede di San Giovanni in Persiceto, ci ha proposto di costruire un calorimetro. L'idea era quella di fare un percorso sulle calorie sviluppate dagli alimenti per rimanere in tema con l'EXPO 2015.
Non ci abbiamo pensato troppo e abbiamo accettato la sfida! Obbiettivamente un calorimetro ├Ę fatto di ben poche cose:
una camera in cui avviene la combustione con pareti metalliche per consentire lo scambio di calore, un contenitore isolante riempito d'acqua (possibilmente distillata) nella quale viene immersa la camera di combustione, un termometro per misurare l'innalzamento della temperatura dell'acqua al termine del processo e un mescolatore.
Sembrava facile... Sembrava...
Poco dopo ci troviamo tutti in Planetario per fare le prime prove di combustione dello zucchero (saccarosio), nel nostro corpo questa reazione avviene in ogni istante all'interno delle cellule, seppur mediata da diversi enzimi. Vi garantisco che fuori dal corpo bruciare lo zucchero non ├Ę affatto facile! Abbiamo provato con un accendino, con le scariche prodotte da un rocchetto di Rhumkorff, con un filo di permalloy incandescente, ma niente: tutte le volte lo zucchero si scomponeva e non bruciava. Poi abbiamo capito che serviva la "polverina magica" ovvero la cenere di sigaretta, che funziona da innesco, inoltre abbiamo provato l'accensione con una candeletta di un motore diesel, risultato: "Si pu├▓ fare!"
Da l├Č in poi si sono susseguite molte prove nel'officina di Tonino Setti, un tornitore di Persiceto, sempre ben disposto ad aiutare Romano e il Museo. Solitamente ci trovavamo la domenica mattina, Tonino, Romano, Oriana, io e alle volte anche il figlio di Tonino. Per l'ossigeno abbiamo usato la bombola che Tonino usa normalmente per la saldatrice ad acetilene. Fino all'ultimo abbiamo cercato di procurarci una nostra bombola di ossigeno, ma non abbiamo avuto molta fortuna: le bombole che abbiamo trovato, per un motivo o per l'altro, non andavano bene.
Dopo il successo dello zucchero ├Ę venuto quello del burro e dell'olio di arachidi, inizialmente usavamo dosi elevate (5g), la combustione durava molto tempo, ma spesso era imperfetta e produceva molto fumo (pi├╣ di una volta abbiamo completamente affumicato l'officina). La cosa curiosa ├Ę che per bruciare l'olio serve uno stoppino, cos├Č che l'olio venga a contatto con l'ossigeno e non deve mancare la sopracitata "polverina magica"!
E le proteine?! Oriana ha escogitato un metodo per preparale: ha fatto essiccare sul termosifone tre albumi d'uovo e poi li ha tritati finemente, risultato perfetto!
In tutto ci├▓ io ero l'addetta ai conti: durante gli esperimenti raccoglievo i dati e facevo i conti delle calorie sviluppate di volta in volta e poi ho calcolato l'equivalente in massa d'acqua del calorimetro (anche lo strumento in sé assorbe calore e per facilitare i conti durante l'esperienza, si calcola a quanta acqua corrisponderebbe il calorimetro, considerando i diversi calori specifici).
Finalmente l'11 Maggio 2015 abbiamo mostrato l'esperienza alla 4G! Ciao Ragazzi!!!


Serena