拉瓦锡在测量二氧化碳的排放量,左边为助手戴着面罩呼吸
那时他就相信,能量既不能被创造,也不会凭空消失,只能被转化。
这也是我们常说的能量守恒定律。
不过后来的事情大家都知道,他还没找到足够的证据来证明这一点,就已经在法国大革命中被送上了断头台。
“共和国不需要科学家!”
然而即使拉瓦锡没有正式提出这热力学第一定律,但他之前用于测量小白鼠散热的实验装置,却影响深远。
这幅装置摇身一变,就成了现代用于测量食物热量值的弹式热量计。
1889年,一位德国生理学家马克思·鲁伯纳(Max Rubner)就建造了一个较为精确的弹式热量计。
马克思·鲁伯纳
他的观点和拉瓦锡是一样的,从化学的角度来说焚烧食物与人类分解食物的原理是相似。
虽然两者有速度快慢之分,但食物最终都会变成热量和氧化物。
所以弹式热量计测量的关键也在于焚烧食物。
在完全隔热和密闭的空间内把食物点燃,看食物燃烧的热量能使周围水槽里的水升温多少度,就是食物的热量值。
这个热量值概念,也正是我们现代最常用的卡路里的概念。
弹式热量计
而首次提出“一卡路里就是一卡路里”思想的科学家也正是鲁伯纳。
他认为无论是碳水化合物物、蛋白质还是脂肪,都可以根据其产热价值互相替代,其本质都是卡路里。
当时鲁伯纳还特意指出,人体并不能完全从蛋白质中代谢氮,有部分的卡路里是通过尿液排出的。
经过多次试验,调整了尿中氮的损失,他得到了如下表。