Kalória - škola fyziky

Rodokmeň Mliečnej dráhy

Plne integrovaná kontrola nanodiamantov

Trochu bližšie k slnku

Vzdialenosti od hviezd

Čo žiari hviezdy

Jednosmerná ulica pre elektróny

Stovky výtlačkov Newtonovej knihy Philosophiae Naturalis Principia Mathematica nájdené v novom počte

Naša slnečná sústava sa sformovala za menej ako 200 000 rokov

Zdravý na Mars

kalórie

kalórie (Symbol jednotky kal) je zastaraná jednotka merania energie, najmä množstva tepla Q, s niekoľkými mierne odlišnými definíciami. Už v roku 1948 9. generálna konferencia o váhach a mierach v Paríži zrušila kalóriu ako jednotku tepla v prospech joule jednotky. Jedna kalória zodpovedá približne 4,1868 joulom (1 kcal = 4,1868 kJ) a jedna joule približne 0,239 kalórií. Avšak kvôli rozdielnym definíciám kalórií existujú mierne odlišné hodnoty. V Nemecku sa od roku 1969 zákonom vyžaduje použitie joulov ako medzinárodnej jednotky energie SI na oficiálne informácie a obchodné transakcie. Podľa najnovšieho usmernenia z roku 2010 je v rámci prepravy tovaru v EÚ okrem špecifikácie v jednotkách joulu ako jednotky energie povolená aj ďalšia špecifikácia v jednotkovej kalórii. V prípade potravín môžu byť tieto ďalšie informácie poskytnuté iba s jednotkou v súlade s nariadením o informáciách o potravinách (LMIV). Kilokalórie (kcal) a v zátvorkách za jednotkou SI kilojoule (kJ), ako ukazuje nasledujúci príklad: Výhrevnosť 210 kJ/100 g (50 kcal/100 g).

Pôvod slova

Slovo pochádza z francúzštiny: Kalórie, od ktorého je odvodený symbol jednoty. Je odvodený z latinčiny calor (Teplo). [1]

Definície

Všetky definície kalórií sa v zásade vzťahujú na množstvo tepla, ktoré je potrebné na zohriatie určitej masy vody, 1 gram alebo 1 kilogram, o 1 Kelvin, t. J. Špecifická tepelná kapacita vody. Táto hodnota je však jednoznačne závislá od teploty; záleží tiež na okolitom tlaku a druhu použitej vody (chemická čistota, izotopové zloženie).

Kvapalná voda má minimálnu špecifickú tepelnú kapacitu pri asi 30 - 50 ° C, niečo pod 4,18 kJ/(kg · K), pri 0 ° C a 100 ° C je to okolo 4,22 kJ/(kg · K). ). [2] Podľa toho existujú rôzne definície kalórií. Niektoré z nich definujú iba špecifikáciu merania, pomocou ktorej je možné určiť hodnotu s určitou presnosťou merania; iné definujú presný konverzný faktor na iné jednotky.

Na začiatku (polovica 19. storočia) sa bežne hovorilo o ohreve vody z 0 ° C na 1 ° C, to znamená na veľmi vysokej hodnote okolo 4,22 kJ na kilogram kalórie; Neskôr sa hovorilo o štandardizácii gramovej kalórie na presne 42 miliónov erg, čo zodpovedá 4,2 J. [3]

Rovnako ako jeho predchodca ISO 31-4, medzinárodná norma ISO 80000-5 uvádza v prílohe B 3 definície (gramov) kalórií, ale nesúhlasí s ich použitím:

Ďalšie bežné definície sa týkajú špecifickej tepelnej kapacity vody pri 4 ° C (maximálna hustota; približne 4,204 J) alebo 20 ° C (referenčná teplota pre tekuté potraviny v EÚ; [9] približne 4,182 J); bežné boli aj ďalšie referenčné body v rozmedzí typických laboratórnych teplôt.

Medzinárodná únia pre výživové vedy (IUNS) rozhodla o hodnote presne 4,182 J. [7]

použitie

Slovo „kalória“ sa môže vzťahovať na jednu kalóriu (1 kalória) alebo skrátene nesprávne na jednu kilokalóriu (1 kcal). Obidve použitia sa vyskytujú v hovorovom jazyku a v biologických vedách. Na rozlíšenie sa niekedy hovorí o „gram kalóriách“ a „kilogramových kalóriách“ alebo „malých kalóriách“ a „veľkých kalóriách“, ktoré sa týkajú oteplenia jedného gramu alebo jedného kilogramu vody o jeden stupeň Celzia. V praxi je však označenie „kilokalória“ jasné pre 1 000 gramov kalórií, obdobne ako prefixy pre jednotky SI.

V minulosti sa výkon kachlí alebo vykurovacích systémov neuvádzal vo wattoch, ale v kcal/h.

Využitie vo fyzike

Vo fyzike je po zavedení systému CGS kalória jasne definovaná ako gramová kalória. Aj keď množstvo tepla mohlo byť vyjadrené jednotkou energie CGS, erg a tiež joulom z paralelného praktického elektromagnetického systému (na základe ohmov a voltov), často existovala túžba zachovať špeciálnu jednotku množstva tepla, ktoré bolo na merná tepelná kapacita vody. Voda hrala pri rozhodovaní rozhodujúcu úlohu v prospech systému CGS a proti systému s metrami namiesto centimetrov ako základnou jednotkou dĺžky, pretože jej hustota v základných jednotkách je približne 1. [10] Okolo roku 1900 spočiatku nebolo jasné, aký bude názov a presná definícia takejto jednotky, najmä otázka, či by mala byť odvodená z pevnej číselnej hodnoty z joule alebo erg alebo definovaná vlastnou špecifikáciou merania. [11] [12]

Neskoršie štandardizácie kalórie vždy brali túto gramovú kalóriu ako základ a definovali pevnú číselnú hodnotu pre prevod z iných jednotiek; existujú tiež definície založené na meraniach. Jednotné použitie prestalo existovať skôr, ako bola kalória čoraz viac nahradzovaná joulom.

Používajte ako výživovú informáciu

Predovšetkým v kilojouloch sa často uvádza najmä fyziologická výhrevnosť potravín v kilokalóriách; Od roku 1990 sú v smernici EÚ o nutričnom označovaní stanovené informácie v kJ aj v kcal. [13] Na druhej strane jednotky SI sa musia vždy používať v obchode a verejnom zdraví v EÚ; musia byť zvýraznené vo vzťahu k iným jednotkám uvedeným navyše. Najmä informácie v kcal nesmú byť uvedené väčším písmom. [14]

Od 1. januára 2010 musí byť výhrevnosť potraviny v EÚ v kJ vzťahujúca sa na určité množstvo - napr. B. v kJ/100 g - dodatočná špecifikácia výhrevnosti v kcal je povolená bez časového obmedzenia. Termín na zrušenie dodatočného používania kcal ako jednotky pri pohybe tovaru v potravinách bol pôvodne stanovený na začiatok roku 1990 a potom predĺžený do začiatku roku 2000; [15] Posledné predĺženie do konca roku 2009 a úplné zrušenie termínu sú odôvodnené obchodnými prekážkami pri vývoze do tretích krajín. [16] [17] Od začiatku roku 1978 (koniec prechodného obdobia predchádzajúcej smernice [18]) do konca septembra 1981 (nadobudnutie účinnosti predchádzajúcej smernice [14]) nebolo v EÚ povolené používanie kalórií.

Hovorovo sa nutričné informácie v kilokalóriách často nesprávne označujú ako „kalórie“. V USA sa jedná o informácie o výživovej hodnote Kalórie pre kilokalórie tiež oficiálne povolené. [3]

Odporúčaný denný príspevok pre dospelých sa líši v závislosti od pohlavia a veku. V priemere je to okolo 8–13 MJ (2–3 Mcal/2 000–3 000 kilokalórií), zatiaľ čo aktívni vysokovýkonní športovci môžu ľahko potrebovať dvojnásobok. [19]

Rakúske nariadenie o ťažkej práci okrem iného definuje ťažkú fyzickú prácu. takže ak muži spotrebujú najmenej 8 374 kilojoulov (2 000 kilokalórií) a najmenej 5 862 kilojoulov (1 400 kilokalórií) ženy počas osemhodinovej pracovnej doby (oddiel 1 ods. 1 č. 4 nariadenia o ťažkej práci).