Что такое калории джоуль

Джоуль

Джо́уль (англ. Joule; русское обозначение: Дж; международное: J) — единица измерения работы, энергии и количества теплоты в Международной системе единиц (СИ). Джоуль равен работе, совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной одному ньютону, на расстояние одного метра в направлении действия силы[1]. Таким образом, 1 Дж = 1 Н·м=1 кг·м²/с². В электричестве джоуль означает работу, которую совершают силы электрического поля за 1 секунду при напряжении в 1 вольт для поддержания силы тока в 1 ампер[2].

В соответствии с правилами СИ, касающимися производных единиц, названных по имени учёных, наименование единицы джоуль пишется со строчной буквы, а её обозначение — с заглавной. Такое написание обозначения сохраняется и в обозначениях других производных единиц, образованных с использованием джоуля. Например, обозначение единицы молярной внутренней энергии «джоуль на моль» записывается как Дж/моль.

Джоуль был введён в абсолютные практические электрические единицы в качестве единицы работы и энергии электрического тока на Втором международном конгрессе электриков, проходившем в год смерти Джеймса Джоуля (1889). Международная конференция по электрическим единицам и эталонам (Лондон, 1908) установила «международные» электрические единицы, в том числе «международный джоуль». После возвращения с 1 января 1948 к абсолютным электрическим единицам было принято соотношение: 1 международный джоуль = 1,00020 абсолютного джоуля[3]. В Международную систему единиц (СИ) джоуль введён решением XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году одновременно с принятием системы СИ в целом[4].

Перевод в другие единицы[править | править код]

• 1 Дж = 1 кг·м²/с² = 1 Н·м = 1 Вт·с = 1 Кл·В.
• 1 Дж = 107эрг.
• 1 Дж ≈ 6,24151⋅1018эВ.
• 1 МДж = 0,277(7) кВт·ч.
• 1 кВт·ч = 3,6 МДж.
• 1 Дж ≈ 0,238846 калориям.
• 1 калориям (международная) = 4,1868 Дж[5].
• 1 термохимическая калория = 4,1840 Дж[5].
• 1 килотонна ТНТ (=Ткалт) ≈ 4,1840 ТДж (4,184⋅1012 Дж).
• 1 килограмм-сила-метр (кгс·м) = 9,80665 Дж (точно).
• 1 Дж ≈ 0,101972 кгс·м.

Кратные и дольные единицы[править | править код]

В соответствии с полным официальным описанием СИ, содержащемся в действующей редакции Брошюры СИ (фр. Brochure SI), опубликованной Международным бюро мер и весов (МБМВ), десятичные кратные и дольные единицы джоуля образуются с помощью стандартных приставок СИ[6]. «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», принятое Правительством Российской Федерации, предусматривает использование в РФ тех же приставок[7].

Примеры[править | править код]

• Средняя энергия теплового движения, приходящаяся на одну степень свободы молекул при температуре 1 К: 0,690⋅10−23 Дж.
• Энергия фотона красного видимого света: 2,61⋅10−19 Дж.
• Энергия Ферми металлического золота при нормальных условиях: 8,8⋅10−19 Дж[8].
• Атомная единица энергии (энергия Хартри), : 4,360⋅10−18 Дж.
• Дульная энергия пули при выстреле из АКМ: 2030 Дж[9].
• Энергия, необходимая для нагрева 1 литра воды от 20 до 100 °C: 3,35⋅105 Дж.
• Энергия, выделяемая при взрыве 1 тонны тринитротолуола (тротиловый эквивалент): 4,184⋅109 Дж.
• Энергия, выделенная при атомной бомбардировке Хиросимы: около 6⋅1013 Дж.
• Энергия, выделившаяся при столкновении астероида с Землёй, в результате которого образовался кратер Маникуаган: 1023 Дж.

См. также[править | править код]

• Калория
• Ватт
• Эрг
• Электрон-вольт

Примечания[править | править код]

Источник

В чём разница?

Ключевое различие между кДж и ккал заключается в том, что кДж — это единица измерения содержания энергии вещества или химической реакции в джоулях, тогда как ккал — это единица измерения содержания энергии вещества в калориях.

И кДж, и ккал являются единицами, которые используются для выражения энергетического содержания вещества или химической реакции. Приставка «к» в обоих этих терминах имеет наименование «кило», это означает, что представленные единицы измерения дают содержание энергии со множителем равным 103.

Приставки единиц измерения в системе СИ

Содержание

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое кДж
3. Что такое ккал
4. Сходство между кДж и ккал
5. В чем разница между кДж и ккал
6. Калькулятор кДж в ккал
7. Заключение

Что такое кДж?

Термин кДж расшифровывается как «кило джоуль». Один килоджоуль равен 1000 джоулям (103 джоуля). Когда дело доходит до питания, кДж описывают наше потребление энергии через еду и питье. Когда речь идет о химических реакциях, КДж/моль или килоджоулей на моль — это единица, которая описывает количество энергии, участвующее в химической реакции.

Энергетическая ценность продукта является важной характеристикой, для определения их пищевой ценности

Более того, с химической точки зрения, джоуль равен кинетической энергии килограмма массы, движущейся со скоростью один метр в секунду. При рассмотрении энергетического содержания пищи, то можно заметить, что в жире и алкоголе содержание энергии в килоджоулях высокое, тогда как белки и углеводы имеют умеренное содержание энергии в килоджоулях.

Что такое ккал?

Термин ккал расшифровывается как «килокалории». Одна килокалория равна 1000 калориям (103 калорий).

Калорийность продуктов

Это единица измерения содержания энергии в еде или напитках. В химическом выражении определение калорийности выражает то, что именно такая энергия требуется для повышения температуры 1 кг воды на 1 °C.

Какая связь между кДж и ккал?

• Существует прямая связь между двумя терминами: 1 ккал = 4,18 кДж и наоборот 1 кДж = 0,238 ккал

В чем разница между кДж и ккал?

И кДж, и ккал являются единицами измерения содержания энергии в веществах. Термин кДж обозначает килоджоуль, а ккал обозначает килокалорию. Между двумя терминами существует прямая связь: то есть 1 ккал равен 4,18 кДж.

Калькулятор кДж в ккал

Заключение — кДж против ккал

И кДж, и ккал являются единицами измерения энергетического содержания различных веществ. Разница между кДж и ккал заключается в том, что кДж — это единица измерения содержания энергии вещества или химической реакции в килоджоулях, тогда как ккал — это единица измерения содержания энергии вещества в килокалориях.

Вольфганг Амадей Моцарт Вольфганг Амадей Моцарт был вундеркиндом по преимуществу, он играл песни на клавесине в четыре года и сочинял простую музыку в […]

Одно из основных различий между Светодиодом (LED) и Фотодиодом связано с принципом их работы. Светодиод — это устройство, которое работает по принципу электролюминесценции, то […]

Может быть, до сих пор вы не слишком задумывались о том, чем вчера кормили животных, которых вы сегодня едите. Это обычное дело […]

Немногие животные вселяют в людей столько страха, сколько ядовитых змей. Хотя шансы столкнуться с ядовитой змеей, гораздо менее укушенные и умирающие от токсина, […]

Источник

Понятие о калории: перевод килокалорий в джоули

Часто в задачах по физике приводятся значения энергии для разных процессов в калориях. Однако в международной системе измерений (СИ) принятой единицей для этой физической величины является джоуль. В статье рассмотрим подробно вопрос перевода килокалорий в джоули.

Что обозначает величина?

Следует разобраться с самим понятием «калория». А затем переходить к рассмотрению вопроса, как перевести килокалории в джоули.

Введено оно в физику было в 1824 году французским ученым Николя Клеманом. В конце XIX века и в первой половине XX века калорию часто использовали для количественного описания энергетических процессов. Она использовалась в качестве измерения энергии в Технической системе единиц.

Величина получила название малой калории. Она представляет собой энергию (тепло), которую необходимо передать 1 грамму воды, чтобы нагреть его на 1 градус Цельсия.

Существует также и большая калория. Ее величина равна энергии, необходимой для нагрева на 1 градус уже 1 килограмма воды. С учетом приставок для единиц измерения, большую калорию записывают как 1 ккал = 1000 кал.

Чему равна 1 килокалория в джоулях?

Многим покажется этот вопрос простым. Действительно, для этого нужно взять 1 кг воды, нагреть его на 1 oC и измерить, какое тепло было передано в ходе этого процесса. Проблема заключается в том, что теплоемкость воды зависит от ее температуры.

Если посмотреть на табличные данные, то можно наблюдать, как в интервале температур от 0 oC до 100 oC теплоемкость H2O изменяется от 4174 кДж/кг до 4220 кДж/кг. Причем она сначала уменьшается, достигая минимума при 30-40 oC, а затем опять возрастает вплоть до температуры кипения.

Выход из этой непростой ситуации был найден. Ученые привязали внесистемную единицу измерения энергии к конкретной температуре воды. Чаще всего используются две температуры: 15 oC и 20 oC.

В первом случае речь идет о стандартной калории, она составляет 4,1868 Дж. Во втором случае — о термохимической калории, она немного меньше, чем стандартная, и равна 4,184 Дж. Отличаются эти величины друг от друга всего на 0,07%.

При решении задач по физике рекомендуется использовать большее из приведенных значений, то есть 1 кал = 4,1868 Дж, поскольку эта величина является стандартной, признанной во многих развитых странах мира.

Соответственно 1 килокалория в джоулях будет равна 4186,8 Дж или 4,1868 кДж.

Где важно это знание?

Как уже было сказано выше, калория не используется в науке. Там рекомендуется применять для измерения энергии джоуль.

Тем не менее при производстве продуктов питания на этикетки наносится энергетическая ценность их содержимого именно в килокалориях. Как правило, эти значения дублируются соответствующими цифрами в килоджоулях. Однако многие современные диеты основаны на использовании системы калорий.

Почему важно знать энергетическую ценность продуктов, которые употребляет в пищу человек? Потому что от разницы между расходом калорий и их поступлением в виде пищи зависит, будет увеличиваться вес или нет.

Каждый, кто сталкивался с этим вопросом в своей жизни, знает, что жиры содержат в 2,25 раза больше энергии на единицу массы, чем белки и углеводороды. Кроме того, существует такое понятие, как «пустые калории», которое говорит о вредности продуктов (они поставляют энергию в организм, но при этом не содержат питательных веществ и витаминов). Ярким примером продуктов с огромным содержанием пустых калорий являются алкогольные напитки.

Пример решения задачи

Приведем решение простой задачи на перевод килокалорий в джоули. Допустим, человек купил в магазине 2 кг мяса. Он знает, что этот продукт содержит 1250 ккал/кг. Необходимо найти соответствующую величину в джоулях.

Поскольку масса мяса равна 2 кг, тогда его калорийность составляет 2 [кг]*1250 [ккал/кг] = 2500 ккал. Зная, что 1 ккал = 4186,8 Дж, воспользуемся пропорцией. Получим: 2500*4186,8 = 10467000 Дж или 10,467 МДж.

Источник

Источник