Nov 19 2008

[labo] Détermination du contenu énergétique d’un fruit sec

Publié par le 5:31 dans expériences,thermodynamique

calori-nut.jpgPour vivre un organisme a besoin d’énergie. Le métabolisme représente la dépense énergétique pour assurer une série de fonctions telles que le maintien des activités vitales, la thermorégulation, le travail musculaire, etc ..

La source d’énergie, c’est l’alimentation. Glucides, lipides et protides apportent des composés organiques qui vont être brûlés par l’organisme.

Evidemment le rôle des aliments ne se limite pas à cet aspect énergétique. Pensons aux besoins en vitamines, oligo-éléments, …

Ce laboratoire va s’attacher à voir comment on peut déterminer le contenu énergétique d’un aliment (à titre d’exemple, une noisette fraîche). Schématiquement il suffit de brûler cet aliment et de « recueillir » et mesurer l’énergie dégagée sous forme de chaleur. C’est de la CALORIMETRIE.

Comment mesurer cette chaleur dégagée ? On va utiliser cette énergie pour chauffer une masse d’eau connue. En admettant qu’il n’y pas de pertes (ce qui n’est pas le cas, mais nous verrons dans le mode opératoire qu’il y a moyen de les évaluer) et sachant que par définition 1 calorie c’est la quantité de chaleur pour élever d’un degré un gramme d’eau, il suffira de mesurer l’échauffement ΔT=(Tf-Ti) de la masse meau de l’eau et de calculer l’énergie nécessaire pour produire cet échauffement.

Attention aux confusions dans les unités : en diététique le terme calorie représente en fait 1000 calories (1 kcal) « physiques ». Actuellement on utilise le kilojoule kJ (4,2 kJ = 1 kcal).


Calori-nut par cesuchimie

[spoiler /Cliquez pour voir le mode opératoire/ /Cliquez pour cacher le mode opératoire/ ]

Mode opératoire


L’ensemble du processus décrit ci-dessous sera effectué pour

  • Un fruit sec dont on connaît la valeur énergétique. On peut déterminer ainsi le pourcentage de pertes ;
  • Un fruit sec de valeur énergétique « inconnue ». Dans le calcul final on tient compte du pourcentage de pertes et on compare éventuellement avec la valeur « réelle » (étiquette). On pourra aussi vérifier l’intérêt de l’étalonnage

Partie expérimentale :

calori-nut1.gif

  • Peser exactement une noix, noisette, amande … mfruit
  • Peser exactement une boîte de soda sèche
  • Remplir d’eau à moitié (150-200g) la boîte de soda. Peser. Par différence entre masse de la boîte remplie d’eau et celle de la boîte sèche on aura la masse d’eau meau.
  • Suspendre la boîte à un fil par la languette d’ouverture
  • Réaliser le montage ci-contre (espace entre la noisette et la boîte : 3-4 cm).
  • Prendre la température initiale T°i de l’eau (attendre que cette température soit stable)
  • Enflammer le fruit sec à l’aide d’une allumette.
  • Attendre que le fruit sec soit totalement brûlé en agitant l’eau de temps en temps avec le thermomètre.
  • Prendre la température finale T°fde l’eau.
  • Répéter plusieurs fois cette expérience.

Partie calculs :

  • On utilise la formule Q=meau.ceau.ΔT avec ceau = 4,184 J.(°C.g)-1.
  • On évalue la valeur énergétique pour 100g de fruit sec brûlé ;
  • On évalue le pourcentage de pertes en comparant la valeur expérimentale à la valeur « réelle » ;
  • On procède de même pour le fruit sec « inconnu ». En utilisant le pourcentage de pertes déterminé ci-dessus on peut évaluer la valeur « réelle » de ce fruit sec.

Etant donné que l’énergie nécessaire pour élever 1g d’eau de 1°C est de 4,2 joules, la formule suivante nous permettra d’évaluer le contenu énergétique du fruit (en kJ/g)

Partie communication : Réaliser un rapport présentant l’expérience, les mesures effectuées et les résultats obtenus.
[/spoiler]

[spoiler /Cliquez pour télécharger le mode opératoire/ /Cliquez pour cacher le mode opératoire/ ]
Contenu énergétique d’un fruit sec (calorimétrie)

Get your own at Scribd or explore others: Education Teaching tournai enthalpie

[/spoiler]



Quelques documents, pages web intéressants

Attention, une manipulation de laboratoire ne peut se faire qu’en connaissance complète des risques encourus et des précautions à prendre.

3 nombreuses réponses

3 Responses to “[labo] Détermination du contenu énergétique d’un fruit sec”

  1. Emilienon 19 Nov 2008 at 7:03

    Souvenirs Souvenirs Souvenirs 😆

  2. Lotfi El mostaphaon 09 Jan 2009 at 6:10

    Laboratoire fort intéressant. J’ai pensé interssant de le proposer comme PFE à mes etudiants en BTS option Energétique pour cette année 2008-09. Je vais utiliser un calorimètre et placé l’aliment dans une enceinte appropriée pour tenter d’avoir un « bon calorifugage  » et par suite évaluer les pertes obtenues par échange direct

    Merci

  3. lilion 02 Mar 2009 at 4:36

    :mrgreen: 😳 😆 🙄
    mais vous n’avais pas mis les valeur energétique pour un enfant ,unado ,un adulte….

Trackback URI | Comments RSS

Laissez une réponse