Kalóriák

A kalória az energia szükséges a hőfok 1g tiszta víz 34 ° F (1 ° C) hőmérsékleten standard körülmények között. Ezek a feltételek magukban foglalják a légköri nyomás egy atmoszféra hőmérsékletének változása 60 ° C-ról 62 ° F-ra (15,5-ről 16,5 ° C-ra).

kalória

A kalóriát néha gramm-kalóriának vagy kis kalóriának is nevezik (rövidítve: cal), hogy megkülönböztessék azt a dietetikusok (rövidítve: Cal), más néven nagy kalória, vagy kilokalória (kcal) kalóriájától, amely egyenlő 1000 (kis) kalóriáig.

Egy kalória egyenértékű 3 968 brit hőegységgel (BTU), ami az energiatartalom nem metrikus mértéke. A kalória egyenértékű 4,187 jouléval (más néven nemzetközi asztali kalóriával), amely ma a tudományban a leggyakrabban használt energiaegység.

A tudósokat gyakran érdekli a szerves anyagok energiatartalma. Ezeket az adatokat általában úgy kapjuk meg, hogy egy ismert mennyiségű anyagot teljesen oxidálunk (elégetünk) egy bomba-kaloriméter néven ismert készülék belsejében oxigénben gazdag légkörben. A felszabaduló energia mennyiségét úgy határozzuk meg, hogy mérjük a bombában lévő ismert mennyiségű víz hőmérsékletének növekedését.

A dietetikusokat a különféle ételek kalóriatartalma érdekli. A táplálék potenciális energiáját az állatok metabolikusan használják fel fiziológiai folyamataik ösztönzésére, valamint a növekedés és a szaporodás elérésére. Az ételek energiatartalma rendkívül változatos, ezért a táplálékfelvétel alapos megtervezéséhez meg kell érteni az étrend egyensúlyát tápanyagok, mint például a vitaminok és az aminosavak.

A tiszta szénhidrátok fűtőtartalma átlagosan körülbelül 4600 cal/g (vagy 4,6 Cal/g), míg fehérjék körülbelül 4800 cal/g, a zsírok vagy lipidek körülbelül 6000-9000 cal/g mennyiséget tartalmaznak. Mivel a zsírok annyira energiasűrűek, az organizmusok általában kompakt anyagként használják őket, amelyekben potenciális energiát tárolhatnak a jövőbeni felhasználásra. Természetesen néhányan többet tárolunk ebből a potenciális energiából zsír mint mások.

A mérnökök gyakran foglalkoznak a petróleum, szén, és földgáz, és ezek bármelyikéből finomított párlatokból vagy szintetikus anyagokból fosszilis tüzelőanyagok. Ezen anyagok teljes oxidációja révén felszabaduló energiamennyiség ismerete fontos a motorok, a fosszilis tüzelőanyaggal működő erőművek és más gépek tervezésénél, amelyeket mechanikai munka elérésére használunk. Az üzemanyag-egységenként elért hasznos munka, vagyis az energia-átalakítási hatékonyság maximalizálása érdekében a mérnökök folyamatosan újratervezik az ilyen típusú gépeket, és hangolják üzemi paramétereiket, például az üzemanyag-oxigén arányt.

Az ökológusokat is érdekli a szerves anyagok energiatartalma, és ezek változása idő. Bár az ökológusok általában mérnek biomassza A súly és a termelékenység szempontjából ezeket gyakran energiaegységekké alakítják át, hogy figyelembe vegyék a különféle biomassza nagyon változó fűtőértékeit, amint azt a szénhidrátok, fehérjék és zsírok esetében fentebb leírtuk. A mérnökök érdekeivel párhuzamosan az ökológusok az ökoszisztémák hatékonyságával foglalkoznak a napenergia energiává történő átalakításakor növény a termelékenység, valamint a növények energiájának átadása a növényevőknek és a húsevőknek. Ezeket a hatékonyságokat leginkább az energiamennyiségek és -átadások ismeretében lehet meghatározni, fűtőegységekben kifejezve.