Calorimetria

La calorimetria è l'area della fisica che si concentra sulle tecniche e le risorse per misurare il calore. Si chiama anche calorimetria la misura del calore che, in un processo biologico, chimico o fisico, viene assorbito o ceduto.

Calore

Prima di andare avanti, è importante notare che il calore è un'energia che passa da un corpo a un altro. Questi corpi, attraverso l'azione del calore, possono subire cambiamenti di stato e dilatarsi.

Tutta l'energia dell'organismo si converte in calore

Uno dei concetti più importanti legati al calore e ai corpi è il trasferimento di calore, un processo appartenente al campo della fisica che viene descritto come la propagazione del calore attraverso diversi mezzi. La calorimetria si occupa di misurare i cambiamenti delle variabili di stato per determinare il trasferimento di calore ad essi associato, tenendo conto delle ragioni che li hanno determinati e imponendo alcuni vincoli ben definiti.

Il calorimetro

La calorimetria utilizza un dispositivo chiamato calorimetro per misurare il calore. Ciò che fa il calorimetro è registrare la quantità di calore che un corpo riceve o fornisce, determinando così il calore specifico del corpo e il calore che assume o rilascia.

I calorimetri sono solitamente recipienti isolati e chiusi che contengono acqua, un termometro e un elemento di agitazione. Usando una fonte di calore e mescolando l'acqua fino a raggiungere l'equilibrio, l'aumento di temperatura viene misurato dal termometro. Attraverso i calcoli, il calore rilasciato, il calore assorbito, ecc.

Calorimetria diretta

Come vedremo di seguito, questo concetto può essere studiato da due prospettive diverse a seconda del metodo di misurazione. In primo luogo, possiamo parlare della calorimetria diretta, che apre la porta alla misurazione dell'energia che il corpo umano genera durante le due fasi principali della sua vita quotidiana: il riposo e lo sforzo.

Si basa sull'affermazione che tutta l'energia prodotta dal nostro corpo viene convertita in lavoro o calore, un processo costante che ci mantiene in equilibrio ed è essenziale per il nostro sviluppo.

Il termine diretto indica che la misurazione deve essere effettuata in condizioni innaturali, poiché la persona deve essere in una cappa in grado di misurare la temperatura con grande precisione e determinare la quantità di calorie bruciate in qualsiasi momento. Questo non sarebbe possibile, per esempio, nel mezzo di uno sport.

Inoltre, non solo non può essere applicato in una situazione quotidiana o normale, ma è molto costoso e non può essere utilizzato in nessuna clinica. In altre parole, questo tipo di calorimetria è un tipo di ricerca scientifica.

Il calore si diffonde attraverso diversi mezzi

Calorimetria indiretta

La calorimetria indiretta, in questo contesto, è l'alternativa economicamente e infrastrutturalmente più accessibile alla calorimetria diretta. Per evitare i requisiti dell'altro tipo di misurazione, si basa sull'analisi dei gas secondo certi parametri matematici. Il test eseguito in questo caso è un test di stress.

In termini più tecnici, questo tipo di calorimetria misura il consumo di ossigeno e/o la produzione di anidride carbonica e azoto di scarto per stimare il calore prodotto da un essere vivente. Ci sono diversi modi di raccogliere i gas per lo sviluppo della calorimetria indiretta.

Un medico, per esempio, può istruire una persona a usare un misuratore metabolico per misurare la produzione di CO2 e il consumo di O2 mentre respira spontaneamente. Questo permette di studiare possibili malattie metaboliche e altri disturbi.