Souvent dans les problèmes de physique, les valeurs d'énergie pour différents processus sont données en calories. Cependant, dans le système international de mesures (SI), l'unité acceptée pour cette grandeur physique est le joule. Dans l'article, nous examinerons en détail la question de la conversion des kilocalories en joules.
Que signifie la valeur ?
Il est nécessaire de traiter le concept même de "calorie". Et ensuite, examinez la question de savoir comment convertir les kilocalories en joules.
Il a été introduit en physique en 1824 par le scientifique français Nicolas Clément. À la fin du XIXe siècle et dans la première moitié du XXe siècle, la calorie était souvent utilisée pour quantifier les processus énergétiques. Il a été utilisé comme mesure de l'énergie dans le système technique d'unités.
La valeur s'appelle une petite calorie. Il représente l'énergie (chaleur) qui doit être transférée à 1 gramme d'eau pour la chauffer de 1 degré Celsius.
Il y a aussi une grosse calorie. Sa valeur est égale à l'énergie nécessaire pour chauffer 1 degré déjà 1 kilogramme d'eau. En tenant compte des préfixes pour les unités de mesure, une grande calorie est enregistrée comme 1 kcal=1000 cal.
Qu'est-ce qu'une kilocalorie en joules ?
Cette question semblera simple pour beaucoup. En effet, pour cela vous devez prendre 1 kg d'eau, la chauffer de 1 oC et mesurer la quantité de chaleur qui a été transférée durant ce processus. Le problème est que la capacité calorifique de l'eau dépend de sa température.
Si vous regardez les données tabulaires, vous pouvez observer comment, dans la plage de température de 0 oC à 100 oC, la capacité calorifique H 2O passe de 4174 kJ/kg à 4220 kJ/kg. De plus, il diminue d'abord, atteignant un minimum à 30-40 oC, puis augmente à nouveau jusqu'au point d'ébullition.
La sortie de cette situation difficile a été trouvée. Les scientifiques ont lié une unité d'énergie hors système à une température d'eau spécifique. Les deux températures les plus couramment utilisées sont 15 oC et 20 oC.
Dans le premier cas, on parle d'une calorie standard, c'est 4, 1868 J. Dans le second cas, il s'agit d'une calorie thermochimique, elle est légèrement inférieure à la calorie standard, et est égale à 4, 184 J. Ces valeurs ne diffèrent les unes des autres que de 0,07 %.
Lors de la résolution de problèmes de physique, il est recommandé d'utiliser la plus grande des valeurs données, c'est-à-dire 1 cal=4,1868 J, car cette valeur est standard, reconnue dans de nombreux pays développés du monde.
En conséquence, 1 kilocalorie en joules sera égale à 4186,8 J ou 4,1868 kJ.
Où cette connaissance est-elle importante ?
Comme mentionné ci-dessus, une calorie n'est pasutilisé en sciences. Là, il est recommandé d'utiliser le joule pour mesurer l'énergie.
Néanmoins, dans la production de produits alimentaires, la valeur énergétique de leur contenu est appliquée aux étiquettes en kilocalories. En règle générale, ces valeurs sont dupliquées par les chiffres correspondants en kilojoules. Cependant, de nombreux régimes modernes sont basés sur l'utilisation d'un système calorique.
Pourquoi est-il important de connaître la valeur énergétique des aliments qu'une personne consomme ? Parce que la différence entre la consommation de calories et leur apport sous forme de nourriture détermine si le poids va augmenter ou non.
Tous ceux qui ont été confrontés à cette question dans leur vie savent que les graisses contiennent 2,25 fois plus d'énergie par unité de masse que les protéines et les glucides. De plus, il existe des "calories vides", qui font référence à la nocivité des produits (ils fournissent de l'énergie au corps, mais ne contiennent ni nutriments ni vitamines). Les boissons alcoolisées sont un excellent exemple d'aliments riches en calories vides.
Exemple de résolution de problème
Résolvons un problème simple de conversion de kilocalories en joules. Disons qu'une personne achète 2 kg de viande dans un magasin. Il sait que ce produit contient 1250 kcal/kg. Vous devez trouver la valeur correspondante en joules.
Puisque la masse de viande est de 2 kg, alors sa teneur en calories est de 2 [kg]1250 [kcal/kg]=2500 kcal. Sachant que 1 kcal=4186,8 J, nous utiliserons la proportion. On obtient: 25004186, 8=10467000 J soit 10, 467 MJ.
