Ofte i problemer i fysikk oppgis energiverdier for ulike prosesser i kalorier. Imidlertid, i det internasjonale målesystemet (SI), er den aksepterte enheten for denne fysiske mengden joule. I artikkelen vil vi vurdere i detalj spørsmålet om å konvertere kilokalorier til joule.
Hva betyr verdien?
Det er nødvendig å forholde seg til selve konseptet "kalori". Og fortsett deretter med å vurdere spørsmålet om hvordan du konverterer kilokalorier til joule.
Den ble introdusert i fysikk i 1824 av den franske vitenskapsmannen Nicolas Clement. På slutten av 1800-tallet og i første halvdel av 1900-tallet ble kalorien ofte brukt til å kvantifisere energiprosesser. Den ble brukt som et mål på energi i det tekniske enhetssystemet.
Verdien kalles en liten kalori. Det representerer energien (varmen) som må overføres til 1 gram vann for å varme den opp med 1 grad Celsius.
Det er også en stor kalori. Verdien er lik energien som kreves for å varme 1 grad allerede 1 kilo vann. Tar man hensyn til prefikser for måleenheter, registreres en stor kalori som 1 kcal=1000 cal.
Hva er 1 kilokalori i joule?
Dette spørsmålet vil virke enkelt for mange. For dette må du faktisk ta 1 kg vann, varme det opp med 1 oC og måle hvor mye varme som ble overført under denne prosessen. Problemet er at varmekapasiteten til vannet avhenger av temperaturen.
Hvis du ser på tabelldataene, kan du se hvordan, i temperaturområdet fra 0 oC til 100 oC, varmekapasiteten H 2O endres fra 4174 kJ/kg til 4220 kJ/kg. Dessuten synker den først, når et minimum ved 30-40 oC, og øker deretter igjen opp til kokepunktet.
Veien ut av denne vanskelige situasjonen ble funnet. Forskere har knyttet en energienhet utenfor systemet til en bestemt vanntemperatur. De to mest brukte temperaturene er 15 oC og 20 oC.
I det første tilfellet snakker vi om en standardkalori, den er 4, 1868 J. I det andre tilfellet handler det om en termokjemisk kalori, den er litt mindre enn standardkalorien, og er lik 4, 184 J. Disse verdiene skiller seg bare fra hverandre med 0,07%.
Når du løser problemer i fysikk, anbefales det å bruke den største av de gitte verdiene, det vil si 1 cal=4,1868 J, siden denne verdien er standard, anerkjent i mange utviklede land i verden.
Følgelig vil 1 kilokalori i joule være lik 4186,8 J eller 4,1868 kJ.
Hvor er denne kunnskapen viktig?
Som nevnt ovenfor, er det ikke en kaloribrukt i vitenskapen. Der anbefales det å bruke joule til å måle energi.
Likevel, i produksjon av matvarer, blir energiverdien av innholdet brukt på etikettene i kilokalorier. Som regel dupliseres disse verdiene med de tilsvarende tallene i kilojoule. Imidlertid er mange moderne dietter basert på bruk av et kalorisystem.
Hvorfor er det viktig å vite energiverdien til maten en person spiser? Fordi forskjellen mellom inntak av kalorier og deres inntak i form av mat avgjør om vekten vil øke eller ikke.
Alle som har møtt dette spørsmålet i livet vet at fett inneholder 2,25 ganger mer energi per masseenhet enn proteiner og karbohydrater. I tillegg er det noe som heter "tomme kalorier", som refererer til produkters skadelighet (de leverer energi til kroppen, men inneholder ikke næringsstoffer og vitaminer). Alkoholholdige drikker er et godt eksempel på mat med mye tomme kalorier.
Eksempel på problemløsning
La oss løse et enkelt problem med å konvertere kilokalorier til joule. La oss si at en person kjøpte 2 kg kjøtt i en butikk. Han vet at dette produktet inneholder 1250 kcal/kg. Du må finne den tilsvarende verdien i joule.
Siden massen av kjøtt er 2 kg, er kaloriinnholdet 2 [kg]1250 [kcal/kg]=2500 kcal. Når vi vet at 1 kcal=4186,8 J, vil vi bruke andelen. Vi får: 25004186, 8=10467000 J eller 10, 467 MJ.
