Ofta i problem inom fysik anges energivärden för olika processer i kalorier. Men i det internationella mätsystemet (SI) är den accepterade enheten för denna fysiska storhet joule. I artikeln kommer vi att i detalj överväga frågan om att konvertera kilokalorier till joule.
Vad betyder värdet?
Det är nödvändigt att ta itu med själva begreppet "kalori". Och fortsätt sedan med att överväga frågan om hur man konverterar kilokalorier till joule.
Det introducerades i fysiken 1824 av den franske vetenskapsmannen Nicolas Clement. I slutet av 1800-talet och under första hälften av 1900-talet användes kalorin ofta för att kvantifiera energiprocesser. Det användes som ett mått på energi i det tekniska enhetssystemet.
Värdet kallas en liten kalori. Det representerar den energi (värme) som måste överföras till 1 gram vatten för att värma upp den med 1 grad Celsius.
Det finns också en stor kalori. Dess värde är lika med energin som krävs för att värma 1 grad redan 1 kg vatten. Med hänsyn till prefix för måttenheter registreras en stor kalori som 1 kcal=1000 cal.
Vad är 1 kilokalori i joule?
Den här frågan kommer att verka enkel för många. För detta måste du faktiskt ta 1 kg vatten, värma det med 1 oC och mäta hur mycket värme som överfördes under denna process. Problemet är att vattnets värmekapacitet beror på dess temperatur.
Om du tittar på tabelldata kan du observera hur, i temperaturintervallet från 0 oC till 100 oC, värmekapaciteten H 2O ändras från 4174 kJ/kg till 4220 kJ/kg. Dessutom minskar den först och når ett minimum vid 30-40 oC, och ökar sedan igen upp till kokpunkten.
Vägen ur denna svåra situation hittades. Forskare har kopplat en energienhet utanför systemet till en specifik vattentemperatur. De två vanligaste temperaturerna är 15 oC och 20 oC.
I det första fallet talar vi om en standardkalori, den är 4, 1868 J. I det andra fallet handlar det om en termokemisk kalori, den är något mindre än standardkalorien och är lika med 4, 184 J. Dessa värden skiljer sig endast från varandra med 0,07%.
När man löser problem inom fysik, rekommenderas det att använda det största av de givna värdena, det vill säga 1 cal=4,1868 J, eftersom detta värde är standard och erkänt i många utvecklade länder i världen.
Följaktligen kommer 1 kilokalori i joule att vara lika med 4186,8 J eller 4,1868 kJ.
Var är denna kunskap viktig?
Som nämnts ovan är det inte en kalorianvänds inom vetenskapen. Där rekommenderas att använda joule för att mäta energi.
Icke desto mindre, vid tillverkning av livsmedelsprodukter, appliceras energivärdet av deras innehåll på etiketterna i kilokalorier. Som regel dupliceras dessa värden med motsvarande siffror i kilojoule. Men många moderna dieter är baserade på användningen av ett kalorisystem.
Varför är det viktigt att veta energivärdet av mat som en person äter? Eftersom skillnaden mellan konsumtionen av kalorier och deras intag i form av mat avgör om vikten kommer att öka eller inte.
Alla som har ställts inför den här frågan i sitt liv vet att fetter innehåller 2,25 gånger mer energi per massenhet än proteiner och kolhydrater. Dessutom finns det en sådan sak som "tomma kalorier", som syftar på produkters skadlighet (de tillför energi till kroppen, men innehåller inga näringsämnen och vitaminer). Alkoholh altiga drycker är ett utmärkt exempel på livsmedel som innehåller mycket tomma kalorier.
Exempel på problemlösning
Låt oss lösa ett enkelt problem med att konvertera kilokalorier till joule. Låt oss säga att en person köpte 2 kg kött i en butik. Han vet att denna produkt innehåller 1250 kcal/kg. Du måste hitta motsvarande värde i joule.
Eftersom köttets massa är 2 kg, är dess kaloriinnehåll 2 [kg]1250 [kcal/kg]=2500 kcal. När vi vet att 1 kcal=4186,8 J kommer vi att använda proportionen. Vi får: 25004186, 8=10467000 J eller 10, 467 MJ.
