Contare Calorie

L’esperimento dimostrativo di bruciare una nocciolina (peanut) – esperimento meraviglioso – è  stato descritto e approfondito dal grande insegnante e divulgatore Paul Doherty dell’Exploratorium di San Francisco in un piccolo racconto, anch’esso meraviglioso, di cui qui si ripropongono alcune parti.Si tratta di “Counting Calories”, pubblicato in un numero dedicato al cibo di Exploratorium Quarterly 14, 4 (inverno 1990) intitolato “Exploring Food”.

Tre noccioline americane faranno bollire una tazzina di caffé

 

Quando seguivo il corso di biofisica al MIT il professor George Benedek bruciò una nocciolina. Ciò non suona molto impressionante, ma lo fu. Il professor Benedek stava in piedi in una piccola aula da 50 posti. Era un uomo di mezz’età con una corporatura da nuotatore sotto l’abito di tweed. Indossava sempre calzini bianchi. Mise la nocciolina su un anellino di fil di ferro fatto con una graffetta piegata, tenendo la graffetta piegata con un paio di pinze. Posizionò la nocciolina sotto una provetta che conteneva dieci grammi d’acqua.
Sotto la nocciolina stava una larga padella piena d’acqua. Un imponente estintore si trovava sul pavimento lì vicino. Pensai che l’estintore fosse un po’ esagerato per una singola nocciolina. E anche la padella d’acqua.
Poi il professor Benedek diede fuoco alla nocciolina. La nocciolina bruciò, e bruciò, e bruciò, e poi bruciò un altro po’. Goccioline di olio incandescenti colavano dalla nocciolina cadendo nella padella piena d’acqua in basso. In alto, l’acqua nella provetta cominciò a bollire. Quando la nocciolina alla fine si spense, c’erano solo otto grammi d’acqua nella provetta. La nocciolina non aveva solo scaldato l’acqua dalla temperatura ambiente a 100 °C, aveva anche fatto bollire due grammi d’acqua.
Il calore scorreva dalla nocciolina in fiamme mentre la combustione convertiva l’energia chimica nascosta, immagazzinata nella nocciolina, nell’energia del flusso di calore, facilmente misurabile. Quando mangiamo una nocciolina, il nostro corpo fa la stessa cosa: converte l’energia immagazzinata nella nocciolina nell’energia che gli serve per continuare a correre. E come l’esperimento dimostrativo del professor Benedek mostrava, una piccola quantità di cibo tiene immagazzinata una grande quantità di energia.

Più energia di un candelotto di dinamite

I fisici e i dietologi si occupano entrambi dell’energia contenuta nel cibo. Entrambi contano le calorie.
I fisici misurano il contenuto di energia del cibo bruciandolo. Per un fisico, una caloria è il flusso di calore necessario per alzare di un grado Celsius la temperatura di un grammo d’acqua. Dopo aver bruciato la nocciolina, il professor Benedek andò alla lavagna e calcolò le calorie prodotte dalla nocciolina. La nocciolina in fiamme aveva scaldato 10 g d’acqua dalla temperatura dell’acqua di rubinetto, 20 °C, alla temperatura di ebollizione, 100 °C – un aumento di temperatura di 80 °C. Questo aumento di temperatura richiese un flusso di calore di 800 calorie. Il calore proveniente dalla nocciolina fece poi bollire 2 g d’acqua, e ciò richiese altre 1080 calorie, perché ci vogliono 540 calorie per far bollire un grammo d’acqua. Alla fine dei conti, una nocciolina in fiamme trasferì 1880 calorie alla provetta con l’acqua.
Una singola nocciolina contiene 1880 calorie? Chi tra voi conosce le Calorie alimentari potrà avere uno shock da questo numero. Dopotutto, un pranzo intero non contiene 1800 Calorie alimentari. La spiegazione sta nella C maiuscola. Una Caloria alimentare, con la C maiuscola, è 1000 volte più grande della caloria di un fisico, con la c minuscola. Una nocciolina contiene quindi 1,8 Calorie. […]

Bruciare noccioline nel nostro corpo

[…] Studi al calorimetro mostrano come tutti i carboidrati essicati e le proteine producono all’incirca lo stesso quantitativo di energia: circa 100 Calorie per oncia, o 4,2 Calorie per grammo. I grassi, d’altro canto, contengono circa il doppio di Calorie per oncia di carboidrati e proteine: 220 Calorie per oncia, o 9,3 Calorie per grammo. Le noccioline sono un cibo ad alto contenuto calorico perché sono circa al 50% grassi […].
Una nocciolina pesa circa un grammo. Con questi dati possiamo calcolare che una nocciolina dovrebbe produrre circa 6,3 Calorie quando brucia. Eppure il professor Benedek misurò solo 1,8 calorie. Nella dimostrazione in classe, una grande quantità di energia va persa nell’aria. In un calorimetro, questa energia non va persa. […]

La Legge del Dietologo

Tutto ciò conduce a una delle più importanti leggi della natura – la legge di conservazione dell’energia, conosciuta anche come Prima Legge della Termodinamica. È una legge che chiunque sia a dieta dovrebbe conoscere. [...]
Oggigiorno, sono un professore di fisica anch’io. Se verrete nella mia classe quando faccio lezione sull’energia nel cibo, troverete un professore di mezz’età con la corporatura di uno scalatore di monti, in comodi pantaloni e camicia di cotone. Non indosso mai calzini bianchi. Nella mia mano vedrete un paio di pinze che tengono una nocciolina che brucia.

Approfondimenti:
- Articolo completo “Counting Calories”
- Attività “Burn a peanut

* Campi obbligatori

Aggiungi commento

Questo sito fa uso di cookie, anche di terze parti, per migliorare la tua esperienza di navigazione. Proseguendo con l'uso del sito dai il consenso al loro utilizzo. OK Voglio saperne di più