Калория

редактировать
Единица энергии, используемая в питании 710-миллилитр (24 американских жидких унции) энергетический напиток с 330 килокалориями, больше, чем в типичном фаст-фуде чизбургер, и эквивалентно 18 порционным пакетам сахара.

калория - это единица энергии широко используется в питании.

По историческим причинам широко используются два основных определения калорий . калорийность или грамм калорий (обычно обозначается кал ) - это количество тепловой энергии, необходимое для повышения температуры на один грамм воды на один градус по Цельсию (или на один кельвин ). большая калория, пищевая калория или килокалория (кал, калория или ккал ) - количество тепла, необходимое для того же увеличения содержания одного килограмма воды. Таким образом, 1 килокалория (ккал) = 1000 калорий (кал). По соглашению в науке о питании большая калория обычно называется калорийностью (некоторые авторы используют заглавную букву C, чтобы отличать ее от меньшей единицы). В большинстве стран на этикетках промышленных пищевых продуктов требуется указывать питательную энергетическую ценность в (килограммах или больших) калориях на порцию или на вес.

Калория напрямую связана с метрической системой и, следовательно, с системой СИ. В научном сообществе она считается устаревшей с момента принятия системы СИ, но все еще используется. Единица измерения энергии в системе СИ - джоуль с символом «Дж»: одна калория (малая) определяется как ровно 4,184 Дж; одна килокалория (большая) составляет 4184 Дж.

Содержание

  • 1 История
  • 2 Определения
  • 3 Питание
  • 4 Химия
  • 5 Измерение энергетической ценности пищи
  • 6 См. также
  • 7 Ссылки

История

Впервые калория была представлена ​​Николасом Клеманом как единица тепла энергии на лекциях в 1819–1824 гг.. Это была «большая» калория, а именно. современная килокалория. Термин вошел во французские и английские словари между 1841 и 1867 годами. Он происходит от латинского калорин «тепло».

«Малая» калория (современная калория) была введена Пьером Антуаном Фавром (химиком) и Иоганном Т. Зильберманом (физиком) в 1852 году. В 1879 году Марселлен Бертло различал грамм- калория (современная калория) и килограмм-калория (современная килокалория). Бертло также ввел понятие «калории» с заглавной буквы.

Использование килограмм-калорий (ккал) для питания американской публики было представлено Уилбуром Олином Этуотером, профессором Уэслианского университета, в 1887 году.

Современная калория (кал) была впервые признана единицей системы см-гс (сгс) в 1896 году, наряду с уже существующей единицей энергии сгс, erg (впервые предложен Клаузиусом в 1864 году под названием ergon и официально принят в 1882 году).

Уже в 1928 году поступали серьезные жалобы на возможную путаницу, возникающую из-за двух основных определений калорий, и на то, было ли разумным использование заглавной буквы для их различения. Использование калорий было официально осуждено на девятой Генеральной конференции мер и весов в 1948 году.

Альтернативное написание калорий архаично.

Определения

Современная (малая) калория определяется как количество энергии, необходимое для повышения температуры 1 грамма воды на 1 ° C (или 1 K, что является тем же шагом). Определение зависит от атмосферного давления и начальной температуры. Соответственно, было использовано несколько различных точных определений калорий.

ИмяСимволПреобразованияОпределение и примечания
Термохимический калорийкал th≡ 4,184 J

≈ 0,003964 BTU ≈ 1,162 × 10 кВт⋅ч ≈ 2,611 × 10 eV

Количество энергии, равное точно 4,184 Дж (Джоуля ) и 1 кДж = 0,239 ккал. (a).
Калорийность при 4 ° Cкал 4≈ 4,204 Дж

≈ 0,003985 БТЕ ≈ 1,168 × 10 кВт⋅ч ≈ 2,624 × 10 эВ

Количество энергии, необходимое для нагревания одного грамма безвоздушной воды с 3,5 до 4,5 ° C при стандартном атмосферном давлении. (c)
Калорийность при 15 ° Cкал 15≈ 4,1855 Дж

≈ 0,0039671 BTU ≈ 1,1626 × 10 кВт⋅ч ≈ 2,6124 × 10 эВ

энергия, необходимая для нагрева одного грамма безвоздушной воды с 14,5 до 15,5 ° C при стандартном атмосферном давлении. (c) Экспериментальные значения этой калории находились в диапазоне от 4,1852 до 4,1858 Дж. В CIPM в 1950 г. было опубликовано среднее экспериментальное значение 4,1855 Дж, с учетом погрешности 0,0005 Дж.
20 ° C калорийкал 20≈ 4,182 Дж

≈ 0,003964 BTU ≈ 1,162 × 10 кВт⋅ч ≈ 2,610 × 10 эВ

Количество энергии, необходимое для нагрева одного грамма воздуха. свободная вода от 19,5 до 20,5 ° C при стандартном атмосферном давлении. (c)
Средняя калорийностькал среднее≈ 4,190 Дж

≈ 0,003971 BTU ≈ 1,164 × 10 кВт⋅ч ≈ 2,615 × 10 эВ

Определено как ⁄ 100 количества энергии, необходимой для нагрева одного грамма безвоздушной воды от 0 до 100 ° C при стандартном атмосферном давлении. (c)
Международный Таблица пара калорий (1929)≈ 4,1868 Дж

≈ 0,0039683 BTU ≈ 1,1630 × 10 кВт⋅ч ≈ 2,6132 × 10 эВ

Определено как ⁄ 860 "международных" ватт-часов = ⁄ 43 "международных" джоулей точно. (b)
Калорийность по международной таблице пара (1956)кал IT≡ 4,1868 Дж

≈ 0,0039683 БТЕ = 1,1630 × 10 кВт⋅ч ≈ 2,6132 × 10 эВ

Точно определено как 1,163 мВт exactlyч = 4,1868 Дж. Это определение было принято на Пятой Международной конференции по свойствам пара (Лондон, июль 1956 г.).
(а) «Термохимическая калория» была определена Россини просто как 4,1833 международных джоулей, чтобы избежать трудностей, связанных с неопределенностями в отношении теплоемкость воды. Позднее он был переопределен как 4,1840 Дж.
(b) Цифра зависит от коэффициента преобразования между «международными джоулями» и «абсолютными» (современные, СИ) джоулями. Используя среднее международное сопротивление и вольт (1.00049 Ом, 1.00034 В), «международный джоуль» составляет около 1.00019 Дж, а с использованием международного сопротивления США и вольт (1.000495 Ом, 1.000330 В) это около 1.000165 Дж, что дает 4,18684 и 4,18674 Дж. соответственно.
(c) Стандартное атмосферное давление может быть принято равным 101,325 кПа.

Два определения, наиболее часто встречающиеся в более ранней литературе, - это калорийность 15 ° C и термохимическая калорийность. До 1948 года последняя составляла 4,1833 международных джоулей; текущий стандарт 4,184 Дж был выбран для того, чтобы новая термохимическая калория представляла то же количество энергии, что и раньше.

Калория впервые была определена специально для измерения энергии в виде тепла, особенно в экспериментальных калориметрия.

Питание

В контексте питания килоджоуль (кДж) является единицей СИ пищевой энергии, хотя обычно используется калория. Слово калория обычно используется с количеством килокалорий (ккал) измеренной пищевой энергии.

В Соединенных Штатах большинство диетологов предпочитают единицу килокалории единице килоджоулей, тогда как большинство физиологов предпочитают использовать килоджоули. В большинстве других стран диетологи предпочитают килоджоуль килокалории. Законы США о маркировке пищевых продуктов требуют использования килокалорий (под названием «Калории»); килоджоули разрешено указывать на этикетках пищевых продуктов вместе с килокалориями, но на большинстве этикеток пищевых продуктов этого не делается. В Австралии килоджоули официально более предпочтительны, чем килокалории, но килокалории в некоторой степени популярны. Законы Австралии и Новой Зеландии о маркировке пищевых продуктов требуют использования килоджоулей; килокалории могут быть указаны на этикетках в дополнение к килоджоулей, но это не обязательно. Законы ЕС о маркировке пищевых продуктов требуют, чтобы на всех пищевых этикетках указывались и килоджоули, и килокалории, причем килоджоули указаны первыми.

Для облегчения сравнения удельная энергия или значения плотности энергии часто указываются как «калорий на порцию» "или" ккал на 100 г ". Пищевая потребность или потребление часто выражается в калориях или килокалориях в день.

Пищевые питательные вещества в виде жира (липидов) содержат 9 килокалорий на грамм (ккал / г), в то время как углевод (сахар) или белок содержат приблизительно 4 ккал / г. Алкоголь в пище содержит 7 ккал / г. Питательные вещества пищи также часто указываются «на 100 г».

Химия

В других научных контекстах термин калория почти всегда относится к малой калорийности. Несмотря на то, что это не единица СИ, она все еще используется в химии. Например, энергия, выделяемая в химической реакции на моль реагента, иногда выражается в килокалориях на моль. Как правило, такое использование во многом объяснялось легкостью, с которой его можно было вычислить в лабораторных реакциях, особенно в водном растворе : объем реагента, растворенного в воде, образующий раствор, с концентрацией, выраженной в молях на литр ( 1 литр весом 1 килограмм) вызовет изменение температуры в градусах Цельсия в общем объеме водного растворителя, и эти величины (объем, молярная концентрация и изменение температуры) затем можно использовать для расчета энергии на моль. Он также иногда используется для указания количеств энергии, которые относятся к энергии реакции, таких как энтальпия образования и размер активационных барьеров. Однако его использование заменяется единицей СИ, джоуль и их кратными величинами, такими как килоджоуль.

Измерение содержания энергии в пище

В прошлом калориметр-бомба использовался для определения содержания энергии в пище путем сжигания образца и измерения изменения температуры в окружающая вода. Сегодня этот метод обычно не используется в Соединенных Штатах и ​​был заменен расчетом содержания энергии косвенно путем суммирования энергии, обеспечиваемой энергосодержащими питательными веществами пищи (такими как белки, углеводы и жиры). Содержание клетчатки также вычитается, чтобы учесть тот факт, что клетчатка не усваивается организмом.

См. Также

  • значок Энергетический портал
  • значок Пищевой портал
  • значок Научный портал

Ссылки

Последняя правка сделана 2021-05-14 03:03:39
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте