Selalunya dalam masalah fizik, nilai tenaga untuk proses yang berbeza diberikan dalam kalori. Walau bagaimanapun, dalam sistem pengukuran antarabangsa (SI), unit yang diterima untuk kuantiti fizik ini ialah joule. Dalam artikel itu, kami akan mempertimbangkan secara terperinci isu penukaran kilokalori kepada joule.
Apakah maksud nilai itu?
Adalah perlu untuk menangani konsep "kalori". Dan kemudian teruskan untuk mempertimbangkan persoalan tentang cara menukar kilokalori kepada joule.
Ia diperkenalkan ke dalam fizik pada tahun 1824 oleh saintis Perancis Nicolas Clement. Pada akhir abad ke-19 dan pada separuh pertama abad ke-20, kalori sering digunakan untuk mengukur proses tenaga. Ia digunakan sebagai ukuran tenaga dalam Sistem Teknikal Unit.
Nilai itu dipanggil kalori kecil. Ia mewakili tenaga (haba) yang perlu dipindahkan ke 1 gram air untuk memanaskannya sebanyak 1 darjah Celsius.
Terdapat juga kalori yang besar. Nilainya adalah sama dengan tenaga yang diperlukan untuk memanaskan 1 darjah sudah 1 kilogram air. Dengan mengambil kira awalan untuk unit ukuran, kalori yang besar direkodkan sebagai 1 kcal=1000 kal.
Apakah 1 kilokalori dalam joule?
Soalan ini kelihatan mudah kepada ramai. Sesungguhnya, untuk ini anda perlu mengambil 1 kg air, panaskannya sebanyak 1 oC dan ukur berapa banyak haba yang dipindahkan semasa proses ini. Masalahnya ialah kapasiti haba air bergantung pada suhunya.
Jika anda melihat data jadual, anda boleh melihat bagaimana, dalam julat suhu daripada 0 oC hingga 100 oC, kapasiti haba H 2O berubah daripada 4174 kJ/kg kepada 4220 kJ/kg. Selain itu, ia mula-mula berkurangan, mencapai minimum pada 30-40 oC, dan kemudian sekali lagi meningkat sehingga takat didih.
Jalan keluar dari situasi sukar ini telah ditemui. Para saintis telah mengikat unit tenaga luar sistem kepada suhu air tertentu. Dua suhu yang paling biasa digunakan ialah 15 oC dan 20 oC.
Dalam kes pertama, kita bercakap tentang kalori standard, ia adalah 4, 1868 J. Dalam kes kedua, ia adalah mengenai kalori termokimia, ia adalah kurang sedikit daripada kalori standard, dan sama dengan 4, 184 J. Nilai ini berbeza antara satu sama lain hanya sebanyak 0.07%.
Apabila menyelesaikan masalah dalam fizik, adalah disyorkan untuk menggunakan nilai yang lebih besar daripada nilai yang diberikan, iaitu, 1 kal=4.1868 J, kerana nilai ini adalah standard, diiktiraf di banyak negara maju di dunia.
Oleh itu, 1 kilokalori dalam joule akan bersamaan dengan 4186.8 J atau 4.1868 kJ.
Di manakah pengetahuan ini penting?
Seperti yang dinyatakan di atas, kalori bukandigunakan dalam sains. Di sana adalah disyorkan untuk menggunakan joule untuk mengukur tenaga.
Namun begitu, dalam penghasilan produk makanan, nilai tenaga kandungannya digunakan pada label dalam kilokalori. Sebagai peraturan, nilai-nilai ini diduplikasi oleh angka yang sepadan dalam kilojoule. Walau bagaimanapun, banyak diet moden adalah berdasarkan penggunaan sistem kalori.
Mengapa penting untuk mengetahui nilai tenaga makanan yang dimakan oleh seseorang? Kerana perbezaan antara pengambilan kalori dan pengambilannya dalam bentuk makanan menentukan sama ada berat badan akan meningkat atau tidak.
Semua orang yang pernah menghadapi persoalan ini dalam hidup mereka tahu bahawa lemak mengandungi 2.25 kali lebih banyak tenaga bagi setiap unit jisim daripada protein dan karbohidrat. Di samping itu, terdapat perkara seperti "kalori kosong", yang merujuk kepada kemudaratan produk (mereka membekalkan tenaga kepada badan, tetapi tidak mengandungi nutrien dan vitamin). Minuman beralkohol ialah contoh utama makanan tinggi kalori kosong.
Contoh penyelesaian masalah
Mari kita selesaikan masalah mudah menukar kilokalori kepada joule. Katakan seseorang membeli 2 kg daging di sebuah kedai. Dia tahu produk ini mengandungi 1250 kcal/kg. Anda perlu mencari nilai yang sepadan dalam joule.
Oleh kerana jisim daging ialah 2 kg, maka kandungan kalorinya ialah 2 [kg]1250 [kcal/kg]=2500 kcal. Mengetahui bahawa 1 kcal=4186.8 J, kita akan menggunakan perkadaran. Kami mendapat: 25004186, 8=10467000 J atau 10, 467 MJ.
