Ofte i problemer i fysik er energiværdier for forskellige processer angivet i kalorier. Men i det internationale målesystem (SI) er den accepterede enhed for denne fysiske størrelse joule. I artiklen vil vi i detaljer overveje spørgsmålet om at konvertere kilokalorier til joule.
Hvad betyder værdien?
Det er nødvendigt at beskæftige sig med selve begrebet "kalorie". Og fortsæt derefter med at overveje spørgsmålet om, hvordan man konverterer kilokalorier til joule.
Det blev introduceret i fysikken i 1824 af den franske videnskabsmand Nicolas Clement. I slutningen af det 19. århundrede og i første halvdel af det 20. århundrede blev kalorien ofte brugt til at kvantificere energiprocesser. Det blev brugt som et mål for energi i det tekniske system af enheder.
Værdien kaldes en lille kalorie. Det repræsenterer den energi (varme), der skal overføres til 1 gram vand for at opvarme det med 1 grad Celsius.
Der er også et stort kalorieindhold. Dens værdi er lig med den energi, der kræves for at opvarme 1 grad allerede 1 kg vand. Under hensyntagen til præfikser for måleenheder registreres en stor kalorie som 1 kcal=1000 cal.
Hvad er 1 kilokalorie i joule?
Dette spørgsmål vil virke simpelt for mange. Til dette skal du faktisk tage 1 kg vand, opvarme det med 1 oC og måle, hvor meget varme der blev overført under denne proces. Problemet er, at vandets varmekapacitet afhænger af dets temperatur.
Hvis du ser på tabeldataene, kan du se hvordan, i temperaturområdet fra 0 oC til 100 oC, varmekapaciteten H 2O ændres fra 4174 kJ/kg til 4220 kJ/kg. Desuden falder den først, når et minimum ved 30-40 oC, og stiger derefter igen op til kogepunktet.
Vejen ud af denne vanskelige situation blev fundet. Forskere har bundet en energienhed uden for systemet til en bestemt vandtemperatur. De to mest brugte temperaturer er 15 oC og 20 oC.
I det første tilfælde taler vi om en standardkalorie, den er 4, 1868 J. I det andet tilfælde drejer det sig om en termokemisk kalorie, den er lidt mindre end standardkalorien og er lig med 4, 184 J. Disse værdier adskiller sig kun fra hinanden med 0,07%.
Når man løser problemer i fysik, anbefales det at bruge den største af de givne værdier, dvs. 1 cal=4,1868 J, da denne værdi er standard, anerkendt i mange udviklede lande i verden.
Følgelig vil 1 kilokalorie i joule være lig med 4186,8 J eller 4,1868 kJ.
Hvor er denne viden vigtig?
Som nævnt ovenfor er en kalorie det ikkebrugt i videnskaben. Der anbefales det at bruge joule til at måle energi.
Ikke desto mindre, i produktionen af fødevarer, er energiværdien af deres indhold påført etiketterne i kilokalorier. Som regel dubleres disse værdier med de tilsvarende tal i kilojoule. Men mange moderne diæter er baseret på brugen af et kaloriesystem.
Hvorfor er det vigtigt at kende energiværdien af fødevarer, som en person spiser? Fordi forskellen mellem forbruget af kalorier og deres indtag i form af mad afgør, om vægten vil stige eller ej.
Alle, der har stået over for dette spørgsmål i deres liv, ved, at fedt indeholder 2,25 gange mere energi pr. masseenhed end proteiner og kulhydrater. Derudover er der sådan noget som "tomme kalorier", som henviser til produkters skadelighed (de leverer energi til kroppen, men indeholder ikke næringsstoffer og vitaminer). Alkoholholdige drikkevarer er et glimrende eksempel på fødevarer med et højt indhold af tomme kalorier.
Eksempel på problemløsning
Lad os løse et simpelt problem med at konvertere kilokalorier til joule. Lad os sige, at en person købte 2 kg kød i en butik. Han ved, at dette produkt indeholder 1250 kcal/kg. Du skal finde den tilsvarende værdi i joule.
Da massen af kød er 2 kg, så er dets kalorieindhold 2 [kg]1250 [kcal/kg]=2500 kcal. Ved at vide, at 1 kcal=4186,8 J, vil vi bruge andelen. Vi får: 25004186, 8=10467000 J eller 10, 467 MJ.
