Dikwels in probleme in fisika, word energiewaardes vir verskillende prosesse in kalorieë gegee. In die internasionale stelsel van metings (SI) is die aanvaarde eenheid vir hierdie fisiese grootheid egter die joule. In die artikel sal ons die kwessie van die omskakeling van kilokalorieë na joules in detail oorweeg.
Wat beteken die waarde?
Dit is nodig om die konsep van "kalorie" te hanteer. En gaan dan voort om die vraag te oorweeg hoe om kilokalorieë na joules om te skakel.
Dit is in 1824 in fisika ingestel deur die Franse wetenskaplike Nicolas Clement. Aan die einde van die 19de eeu en in die eerste helfte van die 20ste eeu is die kalorie dikwels gebruik om energieprosesse te kwantifiseer. Dit is gebruik as 'n maatstaf van energie in die Tegniese Stelsel van Eenhede.
Die waarde word 'n klein kalorie genoem. Dit verteenwoordig die energie (hitte) wat na 1 gram water oorgedra moet word om dit met 1 graad Celsius te verhit.
Daar is ook 'n groot kalorie. Die waarde daarvan is gelyk aan die energie wat benodig word om 1 graad reeds 1 kilogram water te verhit. Met inagneming van voorvoegsels vir meeteenhede, word 'n groot kalorie aangeteken as 1 kcal=1000 kal.
Wat is 1 kilokalorie in joules?
Hierdie vraag sal vir baie eenvoudig lyk. Inderdaad, hiervoor moet jy 1 kg water neem, dit met 1 oC verhit en meet hoeveel hitte tydens hierdie proses oorgedra is. Die probleem is dat die hittekapasiteit van water afhang van die temperatuur daarvan.
As jy na die tabeldata kyk, kan jy waarneem hoe, in die temperatuurreeks van 0 oC tot 100 oC, die hittekapasiteit H 2O verander van 4174 kJ/kg na 4220 kJ/kg. Boonop neem dit eers af, bereik 'n minimum by 30-40 oC, en neem dan weer toe tot by die kookpunt.
Die uitweg uit hierdie moeilike situasie is gevind. Wetenskaplikes het 'n energie-eenheid van die sisteem aan 'n spesifieke watertemperatuur gekoppel. Die twee mees gebruikte temperature is 15 oC en 20 oC.
In die eerste geval praat ons van 'n standaard kalorie, dit is 4, 1868 J. In die tweede geval gaan dit oor 'n termochemiese kalorie, dit is effens minder as die standaard een, en is gelyk aan 4, 184 J. Hierdie waardes verskil slegs met 0,07%. van mekaar
Wanneer probleme in fisika opgelos word, word dit aanbeveel om die grootste van die gegewe waardes te gebruik, dit wil sê 1 cal=4,1868 J, aangesien hierdie waarde standaard is, erken in baie ontwikkelde lande van die wêreld.
Gevolglik sal 1 kilokalorie in joule gelyk wees aan 4186,8 J of 4,1868 kJ.
Waar is hierdie kennis belangrik?
Soos hierbo genoem, is 'n kalorie niein die wetenskap gebruik word. Daar word aanbeveel om die joule te gebruik om energie te meet.
Nietemin, in die produksie van voedselprodukte word die energiewaarde van hul inhoud op die etikette in kilokalorieë toegepas. As 'n reël word hierdie waardes gedupliseer deur die ooreenstemmende syfers in kilojoules. Baie moderne diëte is egter gebaseer op die gebruik van 'n kaloriestelsel.
Hoekom is dit belangrik om te weet wat die energiewaarde is van voedsel wat 'n persoon eet? Want die verskil tussen die verbruik van kalorieë en hul inname in die vorm van kos bepaal of die gewig sal toeneem of nie.
Almal wat hierdie vraag in hul lewe in die gesig gestaar het, weet dat vette 2,25 keer meer energie per massa-eenheid bevat as proteïene en koolhidrate. Daarbenewens is daar iets soos "leë kalorieë", wat verwys na die skadelikheid van produkte (dit verskaf energie aan die liggaam, maar bevat nie voedingstowwe en vitamiene nie). Alkoholiese drankies is 'n uitstekende voorbeeld van kosse hoog in leë kalorieë.
Voorbeeld van probleemoplossing
Kom ons los 'n eenvoudige probleem op om kilokalorieë na joules om te skakel. Kom ons sê 'n persoon het 2 kg vleis in 'n winkel gekoop. Hy weet dat hierdie produk 1250 kcal/kg bevat. Jy moet die ooreenstemmende waarde in joule vind.
Aangesien die massa vleis 2 kg is, is die kalorie-inhoud daarvan 2 [kg]1250 [kcal/kg]=2500 kcal. Met die wete dat 1 kcal=4186.8 J, sal ons die proporsie gebruik. Ons kry: 25004186, 8=10467000 J of 10, 467 MJ.
