阿特沃特量熱器英文解釋翻譯、阿特沃特量熱器的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 Atwater calorimeter

分詞翻譯：

阿的英語翻譯：

【機】 ar-

特的英語翻譯：

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

沃的英語翻譯：

fertile; irrigate; rich

量熱器的英語翻譯：

【化】 calorimeter

專業解析

阿特沃特量熱器（Atwater Calorimeter），也稱為彈式量熱器或氧彈量熱計（Bomb Calorimeter），是一種用于精确測定物質燃燒熱值（卡路裡含量）的實驗室儀器。其名稱源于美國化學家威爾伯·奧林·阿特沃特（Wilbur Olin Atwater），他在19世紀末至20世紀初對該設備進行了重要改進，并将其廣泛應用于食品能量測定和代謝研究領域。

詳細解釋：

核心功能與原理：
- 該儀器通過在一個充滿高壓氧氣的密閉金屬容器（稱為“氧彈”）内完全燃燒待測樣品（如食物、燃料等）。
- 燃燒釋放的熱量被氧彈周圍的已知質量的水吸收。
- 通過精确測量水溫的升高值（ΔT），結合水的比熱容和整個量熱系統的熱容量（水當量），即可計算出樣品燃燒釋放的總熱量。其基本公式為： $$ Q = C times Delta T $$ 其中：
  - $Q$ 為樣品燃燒釋放的熱量（卡路裡或焦耳），
  - $C$ 為量熱計系統（包括水、氧彈、攪拌器等）的總熱容量（卡/°C 或 J/°C），
  - $Delta T$ 為水溫升高的度數（°C）。
- 最終結果通常表示為每克樣品所含的能量（如 kcal/g 或 kJ/g）。
關鍵組件：
- 氧彈 (Oxygen Bomb)：高強度鋼制容器，可承受燃燒時産生的高壓和高溫。内部有電極用于點火，并通入高壓氧氣（約20-30 atm）以确保樣品完全燃燒。
- 量熱水桶 (Calorimeter Bucket)：通常由金屬制成，内盛精确稱量的水，用于吸收氧彈釋放的熱量。
- 絕熱外套 (Jacket)：通常為雙層設計（如貝克曼型量熱計），中間為空氣或水層，旨在減少量熱系統與環境的熱交換，提高測量精度。現代設備常采用恒溫夾套或自動溫度補償。
- 溫度測量系統：高精度溫度計（如鉑電阻溫度計）或熱電偶，用于精确測量水溫變化。
- 點火系統：通過電流點燃樣品（通常借助細金屬絲或棉線）。
- 攪拌器：确保水溫均勻。
應用領域：
- 食品科學：測定食物（如谷物、油脂、肉類、零食）的卡路裡含量，是營養标籤數據的基礎。阿特沃特系統利用該設備測得的數據，結合消化吸收率校正因子，建立了估算食物生理能值的經典方法。
- 燃料與能源：測定煤炭、石油、生物質燃料等的熱值（發熱量）。
- 化學研究：測定化學物質的标準燃燒焓（ΔHc°）。
- 材料科學：評估某些材料（如炸藥、推進劑）的能量特性。
重要性：阿特沃特量熱器提供了一種直接且相對準确的測量物質總燃燒能的方法。雖然現代營養學認識到消化吸收過程的能量損失（因此生理能值低于燃燒熱值），但阿特沃特量熱器測得的總燃燒熱值仍是計算食品生理能值的起點和關鍵參考依據。其在建立基礎營養數據庫和标準化能量測定方法方面具有裡程碑意義。

參考來源：

美國化學學會 (ACS) 出版物：對量熱法原理和阿特沃特貢獻有詳細記載（例如，物理化學和食品化學相關教科書及曆史回顧文章）。
美國農業部 (USDA) 國家營養數據庫：其食物成分數據（包括能量值）的測定基礎部分源于阿特沃特量熱法及後續改進方法。
國家标準與技術研究院 (NIST)：提供量熱技術的标準和規範，涉及精确測量方法。
經典熱力學與儀器分析教材：如《Physical Chemistry》by Atkins, 《Principles of Instrumental Analysis》by Skoog 等，均包含彈式量熱計的工作原理和應用介紹。
食品分析權威著作：如《Food Analysis》by S. Suzanne Nielsen，詳細介紹了使用彈式量熱計測定食品熱值的方法及其在營養學中的應用。

網絡擴展解釋

阿特沃特量熱器（Atwater Calorimeter）是一種用于測定食物熱量的實驗裝置，其名稱來源于19世紀末美國化學家威爾伯·阿特沃特（Wilbur O. Atwater）。以下是其核心原理和應用的解釋：

基本原理

直接熱量測定
通過完全燃燒食物樣品，釋放的能量被周圍水吸收，測量水溫上升值。根據公式計算熱量：
$$
Q = mcDelta T
$$
其中，( Q )為熱量（千卡），( m )為水的質量（kg），( c )為水的比熱容（1 kcal/kg·°C），( Delta T )為溫度變化（°C）。
阿特沃特系數
阿特沃特提出用平均能量值估算食物熱量，而非每次實驗燃燒：
- 碳水化合物：4 kcal/g
- 蛋白質：4 kcal/g
- 脂肪：9 kcal/g
  此系數至今仍用于食品營養标籤的熱量計算。

結構與工作流程

燃燒室：放置食物樣品并燃燒。
隔熱層：減少熱量散失。
水循環系統：吸收燃燒釋放的熱能。
溫度傳感器：精确記錄水溫變化。

應用領域

營養學研究：确定食物能量值，支持膳食指南制定。
食品工業：用于産品熱量标注和配方優化。
教學實驗：演示能量守恒與熱力學原理。

局限性

未完全考慮人體消化吸收效率（如纖維不被完全分解）。
不同食物成分的實際代謝能可能略低于燃燒值。

如果需要更具體的實驗操作細節或曆史背景，可以進一步補充說明。