阿特沃特量热器英文解释翻译、阿特沃特量热器的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 Atwater calorimeter

分词翻译：

阿的英语翻译：

【机】 ar-

特的英语翻译：

especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex

沃的英语翻译：

fertile; irrigate; rich

量热器的英语翻译：

【化】 calorimeter

专业解析

阿特沃特量热器（Atwater Calorimeter），也称为弹式量热器或氧弹量热计（Bomb Calorimeter），是一种用于精确测定物质燃烧热值（卡路里含量）的实验室仪器。其名称源于美国化学家威尔伯·奥林·阿特沃特（Wilbur Olin Atwater），他在19世纪末至20世纪初对该设备进行了重要改进，并将其广泛应用于食品能量测定和代谢研究领域。

详细解释：

核心功能与原理：
- 该仪器通过在一个充满高压氧气的密闭金属容器（称为“氧弹”）内完全燃烧待测样品（如食物、燃料等）。
- 燃烧释放的热量被氧弹周围的已知质量的水吸收。
- 通过精确测量水温的升高值（ΔT），结合水的比热容和整个量热系统的热容量（水当量），即可计算出样品燃烧释放的总热量。其基本公式为： $$ Q = C times Delta T $$ 其中：
  - $Q$ 为样品燃烧释放的热量（卡路里或焦耳），
  - $C$ 为量热计系统（包括水、氧弹、搅拌器等）的总热容量（卡/°C 或 J/°C），
  - $Delta T$ 为水温升高的度数（°C）。
- 最终结果通常表示为每克样品所含的能量（如 kcal/g 或 kJ/g）。
关键组件：
- 氧弹 (Oxygen Bomb)：高强度钢制容器，可承受燃烧时产生的高压和高温。内部有电极用于点火，并通入高压氧气（约20-30 atm）以确保样品完全燃烧。
- 量热水桶 (Calorimeter Bucket)：通常由金属制成，内盛精确称量的水，用于吸收氧弹释放的热量。
- 绝热外套 (Jacket)：通常为双层设计（如贝克曼型量热计），中间为空气或水层，旨在减少量热系统与环境的热交换，提高测量精度。现代设备常采用恒温夹套或自动温度补偿。
- 温度测量系统：高精度温度计（如铂电阻温度计）或热电偶，用于精确测量水温变化。
- 点火系统：通过电流点燃样品（通常借助细金属丝或棉线）。
- 搅拌器：确保水温均匀。
应用领域：
- 食品科学：测定食物（如谷物、油脂、肉类、零食）的卡路里含量，是营养标签数据的基础。阿特沃特系统利用该设备测得的数据，结合消化吸收率校正因子，建立了估算食物生理能值的经典方法。
- 燃料与能源：测定煤炭、石油、生物质燃料等的热值（发热量）。
- 化学研究：测定化学物质的标准燃烧焓（ΔHc°）。
- 材料科学：评估某些材料（如炸药、推进剂）的能量特性。
重要性：阿特沃特量热器提供了一种直接且相对准确的测量物质总燃烧能的方法。虽然现代营养学认识到消化吸收过程的能量损失（因此生理能值低于燃烧热值），但阿特沃特量热器测得的总燃烧热值仍是计算食品生理能值的起点和关键参考依据。其在建立基础营养数据库和标准化能量测定方法方面具有里程碑意义。

参考来源：

美国化学学会 (ACS) 出版物：对量热法原理和阿特沃特贡献有详细记载（例如，物理化学和食品化学相关教科书及历史回顾文章）。
美国农业部 (USDA) 国家营养数据库：其食物成分数据（包括能量值）的测定基础部分源于阿特沃特量热法及后续改进方法。
国家标准与技术研究院 (NIST)：提供量热技术的标准和规范，涉及精确测量方法。
经典热力学与仪器分析教材：如《Physical Chemistry》by Atkins, 《Principles of Instrumental Analysis》by Skoog 等，均包含弹式量热计的工作原理和应用介绍。
食品分析权威著作：如《Food Analysis》by S. Suzanne Nielsen，详细介绍了使用弹式量热计测定食品热值的方法及其在营养学中的应用。

网络扩展解释

阿特沃特量热器（Atwater Calorimeter）是一种用于测定食物热量的实验装置，其名称来源于19世纪末美国化学家威尔伯·阿特沃特（Wilbur O. Atwater）。以下是其核心原理和应用的解释：

基本原理

直接热量测定
通过完全燃烧食物样品，释放的能量被周围水吸收，测量水温上升值。根据公式计算热量：
$$
Q = mcDelta T
$$
其中，( Q )为热量（千卡），( m )为水的质量（kg），( c )为水的比热容（1 kcal/kg·°C），( Delta T )为温度变化（°C）。
阿特沃特系数
阿特沃特提出用平均能量值估算食物热量，而非每次实验燃烧：
- 碳水化合物：4 kcal/g
- 蛋白质：4 kcal/g
- 脂肪：9 kcal/g
  此系数至今仍用于食品营养标签的热量计算。

结构与工作流程

燃烧室：放置食物样品并燃烧。
隔热层：减少热量散失。
水循环系统：吸收燃烧释放的热能。
温度传感器：精确记录水温变化。

应用领域

营养学研究：确定食物能量值，支持膳食指南制定。
食品工业：用于产品热量标注和配方优化。
教学实验：演示能量守恒与热力学原理。

局限性

未完全考虑人体消化吸收效率（如纤维不被完全分解）。
不同食物成分的实际代谢能可能略低于燃烧值。

如果需要更具体的实验操作细节或历史背景，可以进一步补充说明。